Báo cáo thực tập tốt nghiệp: “hệ thống tổng đài điện tử số SPC và một số kỹ thuật chuyển mạch cơ bản” potx

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
1






Báo cáo thực tập tốt nghiệp: “hệ thống tổng
đài điện tử số SPC và một số kỹ thuật
chuyển mạch cơ bản”

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
2


LỜINÓIĐẦU
Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu về thông tin theo đó ngày càng phát
triển lên, thông tin thì ngày càng một đa dạng hơn. Do đó con người không những
đòi hỏi về chất lượng thông tin cao mà cần phải nhanh và kịp thời. Những mạng
viễn thông sử dụng những thiết bị tương tự và truyền dẫn tín hiệu tương tự nên chất
lượng thông tin kém, dung lượng nhỏ. Nên một yêu cầu mới được đặt ra cho ngành
viễn thông nói chung và ngành thông tin nói riêng cần phải đổi mới mạng lưới
thông tin cả về phương thức truyền dẫn lẫn thiết bịđể sao cho phù hợp vàđáp ứng
mọi nhu cầu thông tin cho người dùng hiện nay.
Nhờ các thành tựu về khoa học điện tử- viễn thông - tin học mà người ta có
thể thay đổi mạng cũ thành mạng mới. Đó là các mạng thông tin số. Ởđây các thiết
bịđiện tử có khả năng biến đổi tín hiệu từ tương tự sang tín hiệu số. Nên thời gian
truyền ởđây chỉ là các chữ số 0 và 1 nên thời gian truyền nhanh, dung lượng thông
tin lớn, chất lượng thông tin cao mà giá thành của mạng lại giảm đi rất nhiều so với
mạng tương tự.

Đối với nước ta để trang bị hoàn toàn với một mạng lưới viễn thông là quá
tốn kém với ngân sách Nhà nước. Do vậy, trên quan điểm phát triển tuỳ theo khả
năng tối đa về ngân sách tài chính có thểđáp ứng được, nên bên cạnh việc phải trang
bị các thiết bị mới hiện đại cũng cần phải tận dụng kế thừa có cơ sở những thiết bị
hiện có, không ngừng cải tiến sao cho có thể bắt kịp với yêu cầu của mạng viễn
thông hiện đại và yêu cầu của khách hàng.
Trong hệ thống viễn thông thì hệ thống tổng đài đóng vai trò hết sức quan
trọng. Trong bản báo cáo này, em xin trình bày về hệ thống tổng đài điện tử số SPC
và một số kỹ thuật chuyển mạch cơ bản.
Được sự giúp đỡ tận tình của cô giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Vũ Sơn cùng
các thầy cô và bạn bè, với sự nỗ lực của bản thân nên em đã hoàn thành các nhiệm
vụ, yêu cầu của bản đồán.
Do khả năng còn hạn chế và thời gian tìm hiểu không nhiều, nên bản báo cáo
không tránh khỏi những thiếu sót, mong các thầy cô và bạn bè góp ý.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 9 năm 2006
Sinh viên
Tạ Khắc Cảnh - CĐLT 2B
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
3

CHƯƠNGI
TỔNGQUANVỀTỔNGĐÀI

1. Nhiệm vụ chung của tổng đài
Tổng đài điện thoại đầu tiên được thiết lập vào năm 1876 sau khi
Alexander Graham Bell phát minh ra điện thoại. Khi đóý tưởng xây dựng một
mạng điện thoại bắt đầu hình thành. Nhưng do số lượng máy điện thợi lớn
màđể tất cả mọi người có thểđàm thoại được với nhau từng đôi một thì số
lượng dây là quá lớn, chi phí tốn kém và khó có thể quản lýđược các thuê bao.

Vì vậy để xây dựng một mạng điện thoại là không thể thực hiện được. Do
đóđể xây dựng được một mạng điện thoại là không thể thực hiện được. Do
đóđể xây dựng được một mạng điện thoại người ta đãđưa vào sử dụng hệ
thống tổng đài. Từđó các thuê bao sẽđược ghép nối với nhau thông qua hệ
thống tổng đài, và qua đó người ta có thể quản lý các thuê bao. Đặc biệt từđó
người ta đã tạo nên một mạng viễn thông với quy mô lớn như mạng viễn
thông quốc gia và mạng viễn thông quốc tế, mà vẫn có thể quản líđược thông
qua các hệ thống tổng đài người ta cho phép phân vùng quản lý.
Thế hệ tổng đài được sử dụng đầu tiên trong mạng điện thoại là tổng đài
sử dụng nhân công. Loại tổng đài này khi thuê bao có nhu cầu đàm thoại với
thuê bao khác thì thuê bao chủ gọi gửi một tín hiệu đến tổng đài. Lúc đó nhân
viên trực tổng đài sẽ chuyển cho hai thuê bao đàm thoại. Khi cuộc gọi đã
hoàn thành, người vận hành rút dây nối ra vàđưa nó về trạng thái ban đầu. Hệ
tổng đài nhân công được chia làm hai loại: loại điện từ và hệ dùng ắc quy
chung. Đối với loại dùng điện từ, thì thuê bao lắp thêm cho mỗi ắc quy một
nguồn cung cấp điện. Các tín hiệu gọi và tín hiệu hoàn thành cuộc gọi được
gửi đến người thao tác viên bằng cách sử dụng từ trường. Đối với hệ dùng ắc
quy chung, nguồn điện được cung cấp chung và các tín hiệu gọi, các tín hiệu
hoàn thành cuộc gọi được đơn giản chuyển đến người thao tác viễn thông qua
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
4

các đèn. Đối với hệ tổng đài tựđộng, quá trình thực hiện hoàn thành một cuộc
gọi gồm các nhiệm vụ chính sau:
1.1. Nhiệm vụ báo hiệu:
Đây là nhiệm vụ trao đổi báo hiệu với mạng ngoài bao gồm các đường
dây thuê bao và trung kế, xử lýđấu nối với các mạng thuê bao hay các tổng
đài khác.
1.2. Nhiệm vụ xử lý thông tin báo hiệu vàđiều khiển thao tác chuyển
mạch

Thiết bịđiều khiển chuyển mạch nhận các thông tin báo hiệu từ các
đường dây thuê bao và trung kế, xử lý các thông tin này vàđưa ra thông tin
điều khiển để cấp báo hiệu tới các đường thuê bao hay trung kế hoặc đểđiều
khiển thiết bị chuyển mạch và các thiết bị phụ trợđể tạo tuyến nối.
1.3. Tính cước
Nhiệm vụ này là tạo ra các số liệu phù hợp với từng loại cuộc gọi sau
khi mỗi cuộc gọi kết thúc.
1.4. Chu trình thiết lập một cuộc gọi của tổng đài
a. Nhận dạng thuê bao chủ gọi: Xác định khi thuê bao nhấc ống nghe và
sau đó cuộc gọi được nói mạch điều khiển.
b. Tiếp nhận được số quay: Khi đãđược nối với mạch điều khiển thuê
bao, thuê bao chủ gọi bắt đầu nghe thấy tín hiệu mời quay số và sau đó
chuyển số liệu của thuê bao điện thoại. Hệ tổng đài thực hiện các chức năng
này.
c. Kết nối cuộc gọi: Khi quay sốđược ghi lại, thuê bao bị gọi đãđược
xác định thì hệ thống tổng đài sẽ chọn một bộ các đường trung kế tổng đài của
thuê bao bị gọi và sau đó chọn một đường rỗi trong sốđó. Khi thuê bao bị gọi
nằm trong tổng đài nội hạt thì một đường gọi nội hạt được sử dụng.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
5

d. Chuyển thông tin điều khiển: Khi được nối đến tổng đài của thuê bao
bị gọi hay tổng đài trung chuyển, cả hai tổng đài trao đổi với nhau các thông
tin cần thiết như số thuê bao bị gọi.
e. Kết nối trung chuyển: Trong trong hợp tổng đài được nối đến tổng
đài trung chuyển thì mục thứ ba và thứ tư trên đây được nhắc đến nối với trạm
cuối và sau đó thông tin như thuê bao bị gọi được truyền đi.
f. Kết nối trạm cuối: Khi trạm cuối được đánh giá là trạm nội hạt dựa
trên số của thuê bao bị gọi được truyền đi thì bộđiều khiển trạng thái máy bận
của thuê bao bị gọi được nối với các đường trung kế chọn để kết nối cuộc gọi.

g. Truyền tín hiệu chuông: Để kết nối cuộc gọi tín hiệu chuông được
truyền và chờ cho đến khi có trả lời từ thuê bao bị gọi. Khi trả lời tín hiệu
chuông, tín hiệu chuông bị ngắt và trạng thái được chuyển thành trạng thái
máy bận.
h. Tính cước: Tổng đài chủ gọi xác định câu trả lời của thuê bao bị gọi
và nếu cần thiết bắt đầu tính toán trị giá cước phải trả theo khoảng cách gọi và
theo thời gian.
i. Truyền tín hiệu báo bận: Khi tất cả các đường trung kếđều bị chiến
theo các bước trên đây hoặc thuê bao bị gọi bận thì tín hiệu bận được truyền
đến cho thuê bao chủ gọi.
k. Hồi phục hệ thống: Trạng thái này được xác định khi cuộc gọi kết
thúc sau đó tất cả các đường nối đều được giải phóng.
Như vậy, các bước cơ bản do hệ thống tổng đài tiến hành để xử lý các
cuộc gọi đãđược trình bày ngắn gọn. Trong hệ thống tổng đài điện tử thì nhiều
đặc tính dịch vụ mới được thêm vào cùng với các chức năng trên.


Giao tiế
p
thuê bao



Trường
chuyển
mạch

Giao tiếp
thuê bao

Bộ tạo
tone
1

1

K

2

2

K



Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
6








Hình 1 - Sơđồ khối của tổng đài

1.5. Khối giao tiếp thuê bao
a. Giao tiếp thuê bao tương tự

Các chức năng cơ bản của mạch thuê bao tương tự có thể tóm tắt bằng
từ "BORSCHT" gồm các chữđầu của từng chức năng đó là:
- Chức năng cấp nguồn (ắc quy) (B)
- Chức năng chống quááp (O)
- Chức năng rung chuông (R)
- Chức năng báo hiệu giảm sát (S)
- Chức năng giám sát (C)
- Chức năng chuyển đổi (H).
- Chức năng kiểm tra (T)
Tương tự nhưđối với thuê bao Analog nhưng chức năng C nằm ở máy
thuê bao. Như vậy là tạo ra đường dây dẫn số từ thuê bao tới tổng đài. Để
ngoài việc chuyển tín hiệu điện thoại số còn có thể chuyển các số liệu điều
khiển từ máy thuê bao đến trung tâm của tổng đài. Nhờđó mà người sử dụng
có thể dữ liệu từ máy của mình tới trung tâm điều khiển của tổng đài để thực
hiện các chức năng giống nhưđiện thoại viên tại tổng đài thông qua bàn PO.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
7

1.6. Bộđiều khiển trung tâm
Bộđiều khiển trung tâm gồm một bộ xử lý có công suất lớn cùng các bộ
nhớ trực thuộc. Bộ xử lý này được thiết kế tối ưu để xử lý gọi và các công
việc liên quan trong một tổng đài. Nó phải hoàn thành các nhiệm vụ kịp thời
hay còn gọi là xử lý thời gian thực các công việc sau:
- Nhận xung hay mã chọn số (các chữ sốđịa chỉ)
- Chuyển các tín hiệu địa chỉđi ở các trường hợp chuyển tiếp gọi.
- Trao đổi các loại báo hiệu cho thuê bao hay tổng đài khác.
- Phiên dịch và tạo tiếng qua đường chuyển mạch
Bộ xử lý chuyển mạch bao gồm một đơn vị xử lý trung tâm và các bộ
nhớ chương trình, số liệu và phiên dịch cùng với các thiết bị vào ra làm nhiệm
vụ phối hợp đểđưa các thông tin vào và lấy các lệnh ra.

Đơn vị xử lý trung tâm là một bộ vi xử lý hay vi xử lý tốc độ cao và có
công suất xử lý tuỳ thuộc vào vị trí xử lý chuyển mạch của nó. Nó làm nhiệm
vụđiều khiển thao tác của thiết bị chuyển mạch.
1.7. Trường chuyển mạch
Ở các tổng đài điện tử, thiết bị chuyển mạch là một trong các bộ phận
chủ yếu và có kích thước lớn. Nó thực hiện chức năng chuyển mạch để thực
hiện các tuyến nối giữa 2 hay nhiều thuê bao của tổng đài hoặc giữa tổng đài
này với tổng đài khác. Đồng thời nó cũng thực hiện chức năng truyền dẫn tín
hiệu tiếng nói và tín hiệu báo hiệu giữa các thuê bao với độ tin cậy chính xác.
Có 2 loại chuyển mạch là chuyển mạch không gian S (Space) và chuyển mạch
thời gian T (Time).
- Chuyển mạch không gian (S): ở phương thức chuyển mạch này đối
với một cuộc gọi, một tuyến vật lýđược thiết lập giữa đầu vào vàđầu ra của
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
8

trường chuyển mạch. Tuyến này là riêng biệt cho mỗi cuộc gọi. Các tuyến nối
cho các cuộc gọi làđộc lập nhau.
- Chuyển mạch thời gian (T): Trong phương thức chuyển mạch này thì
một tuyến được sử dụng chung cho một số cuộc trên cơ sở phân chia thời gian
sử dụng nó. Mỗi cuộc được sử dụng tuyến này trong một khoảng thời gian
xác định và theo chu kỳ với tốc độ lặp thích hợp. Đối với tín hiệu thoại tốc độ
là 8KHz tức là cứ qua khoảng thời gian là 125s lại truyền đi một mẫu tiếng
nói của một kênh thoại, mẫu này được mã hoá thành từ mã 8 bít rồi ghép vào
một khe thời gian của kênh thoại đó. Trong khoảng mỗi khe thời gian tín hiệu
của mỗi kênh lại được truyền đi. Các mẫu tín hiệu của kênh thoại ghép lại
cùng với tín hiệu của các kênh nghiệp vụ báo hiệu vàđồng bộ tạo thành một
khung thời gian 125 s.
Tuỳ theo yêu cầu của từng tổng đài mà trường chuyển mạch này có các
dạng cấu trúc: T-S, S-T-S, T-S-T,… đó là sự kết hợp giữa chuyển mạch

không gian và chuyển mạch thời gian để tạo ra một trường chuyển mạch hết
sức linh hoạt.
1.8. Bộ giao tiếp trung kế
Chức năng của khối giao tiếp trung kế tương tự giống như giao tiếp
thuê bao tương tự: Truy nhập đo thử, bảo vệ quááp, cấp nguồn chuyển đổi
A/D, D/A, báo hiệu, ghép kênh. Tuy nhiên nó cũng có những điểm quan trọng
khác so với giao tiếp thuê bao tương tự tuỳ thuộc vào phạm vi ứng dụng.
Nhiệm vụ chính của khối giao tiếp trung kế là biến đổi thành dạng thích
hợp để truyền ra trung kế. Tách và chèn các bít báo hiệu đường dây phục vụ
cho từng kênh thoại trong phương thức báo hiệu kênh liên kết. Đồng bộ giữa
hoạt động của tổng đài và hoạt động của mạng viễn thông, để thực hiện nhiệm
vụ này khối giao tiếp phải có các mạch phục vụ cho các công việc sau: Tách
xung đồng bộ từ tín hiệu nhận về trung kếđểđưa tới khối tạo xung đồng bộcủa
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
9

tổng đài bưu điện, rồi đồng bộ hoá các sai lệch nhỏ về pha giữa tín hiệu nhận
và tín hiệu truyền đi.
1.9. Quá trình phát triển công nghệ
Quá trình phát triển về công nghệ tổng đài trong lĩnh vực về công nghệ
tổng đài điện tử gắn liền với quá trình phát triển công nghệ vi mạch (IC). Tuy
nhiên ngoài các loại phần tử vi mạch ứng dụng trong các loại bộ nhớ, bộđiều
khiển thì công nghệ chế tạo tổng đài còn phụ thuộc vào các loại phần tử
chuyển mạch.
Sự phát triển của công nghệ sản xuất tổng đài điện tử còn có mối quan
hệ mật thiết với các công nghệ khác như: Trường chuyển mạch sử dụng bộnối
dây ngang dọc kiểu mini (dùng cho các tổng dài: D10, Metaconta,…), trường
chuyển mạch sử dụng Rơ-le ống kính (Gerkon) (dùng cho các tổng đài: N1, 2,
3, ESS, các thế hệ sau của D10…)
Còn ở giai đoạn phát triển tổng đài điện thoại số thì công nghệ tổng đài

lại lệ thuộc rất lớn vào trình độ phát triển công nghệ mạch tổ hợp.
Ngay từ khi phát minh ra Transistorr các nhà kỹ thuật làm việc trên lĩnh
vực chuyển mạch đã bắt đầu công việc thực nghiệm đểđưa điện tử học vào
ccs hệ thống chuyển mạch. Nhanh chóng ứng dụng thành tựu kỹ nghệ vi xử lý
và tin học vào hệ thống điều khiển tổng đài theo nguyên lý hiện đại SPC
(Store Program Control).
Cho đến nay, công nghệ chế tạo tổng đài điện thoại chủ yếu được định
hướng vào phương thức chuyển mạch số và hướng tới các hệ thống chuyển
mạch có thểứng dụng cho mạng và các dịch vụ ISDN (Intergrated Serviges
Digital Network). Công nghệ nghiên cứu thử nghiệm cho các hệ thống chuyển
mạch sốđa dịch vụ băng rộng cũng được xúc tiến đểđáp ứng cho mạng viễn
thông số hiện đại cho tương lai.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
10
PHẦN II
HOẠTĐỘNGCỦA TỔNGĐÀI SPC

1. Nhiệm vụ quan trọng của một tổng đài
Là cung cấp một đường truyền dẫn tạm thời, để truyền dẫn tiếng nói
đồng thời theo hai hướng giữa các loại đường dây thuê bao sau, từđó ta có các
loại chuyển mạch.
1.1.Chuyển mạch nội hạt
Là chuyển mạch để tạo tuyến nối trong các cặp thuê bao trong cùng một
tổng đài.
1.2. Chuyển mạch gọi ra
Là chuyển mạch để tạo tuyến nối cho các đường dây thuê bao của tổng
đài tới các đường dây thuê bao của tổng đài.
1.3. Chuyển mạch gọi vào
Là chuyển mạch để tạo tuyến nối cho các đường trung kế từ tổng đài
khác tới các đường dây thuê bao của tổng đài.

1.4. Chuyển mạch nối tiếp
Là chuyển mạch để tạo tuyến nối cho các đường trung kế và từ một
tổng đài tới các đường trung kế ra tới một tổng đài khác.
Các nhiệm vụ trên của một tổng đài được thiết bị chuyển mạch của tổng
đài thực hiện thông qua quá trình trao đổi báo hiệu với mạng ngoài. Một tổng
đài nào đó thực hiện được 3 loại chuyển mạch 1,2,3 vừa nêu trên được gọi là
tổng đài nội hạt.
Còn một tổng đài mà chỉ thực hiện được thao tác chuyển mạch thứ tư
nêu trên gọi là tổng đài chuyển tiếp. Ngoài hai tổng đài nêu trên còn có tổng
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
11
đài cơ quan (thường gọi là PABX) và tổng đài cửa quốc tế. Tổng đài cơ quan
PABX cùng để tổ chức liên lạc điện thoại trong một cơ quan (liên lạc nội bộ)
vàđầu nối cho các thuê bao của nó ra mạng công cộng.
Tổng đài cửa quốc tế (còn gọi là tổng đài gateway) dùng để tạo tuyến
cho các cuộc gọi của các thuê bao trong nước ra mạng quốc tế.
2. Đặc điểm của tổng đài điện tử SPC
Ở các tổng đài điện tử làm việc theo nguyên lýđiều khiển theo các
chương trình ghi sẵn SPC (Store Program Controlled), người ta sử dụng các
bộ xử lý giống như các máy tính đểđiều khiển hoạt động của tổng đài. Tất cả
các chức năng điều khiển được đặc trưng bởi một loạt các lệnh đã ghi sẵn ở
trong các bộ nhớ.
Ngoài ra các số liệu trực thuộc tổng đài như số liệu về thuê bao, các
bảng phiên dịch địa chỉ, các thông tin về tạo tuyến, tính cước, thống kê…
cũng được ghi sẵn trong các bộ nhớ dữ liệu. Qua mỗi bước xử lý gọi sẽ nhận
được một sự quyết định tương ứng với các loại nghiệp vụ, số liệu đã ghi sắn
đểđưa tới thiết bị xử lý nghiệp vụđó. Nguyên lý chuyển mạch như vậy gọi là
chuyển mạch điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC.
Các chương trình và số liệu ghi trong các bộ nhớ có thể thay đổi được
khi cần thay đổi nguyên tắc điều khiển hay tính năng của hệ thống. Nhờ vậy

người quản lý có thể linh hoạt trong quá trình điều hành tổng đài.
Như ta đã biết, máy tính hay bộ vi xử lý có số năng lực xử lý hàng chục
nghìn tới hàng triệu lệnh mỗi giây. Vì vậy khi ta sử dụng nó vào chức năng
điều khiển tổng đài thì ngoài công việc điều khiển chức năng chuyển mạch thì
cũng một bộ xử lý số có thểđiều hành các chức năng khác. Vì các chương
trình điều khiển và số liệu ghi trong các bộ nhớ có thể thay đổi dễ dàng, mang
tính tức thời, nên công việc điều hành dễđáp ứng nhu cầu của thuê bao trở nên
dễ dàng. Cả công việc đưa vào dịch vụ mới cho thuê bao và thay đổi các dịch
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
12
vụ cũđều dễ dàng thực hiện thông qua các lệnh trao đổi người máy. Chẳng
hạn như khôi phục lại các nghiệp vụ cho thuê bao quá hạn thanh toán cước
hoặc thay đổi từ phương thức chọn số xung thập phân sang phương thức chọn
sốđa tần… ta chỉ việc đưa vào hồ sơ thuê bao các số liệu thích hợp thông qua
thiết bị vào ra dùng bàn phím.
3. Cấu trúc chức năng tổng đài điện tử SPC
Cũng giống như các tổng đài điện tử khác hiện đang sử dụng trên thế
giới, tổng đài SPC tuy có khác so với các tổng đài điện tử khác nhưng về cơ
cấu phân bố các khối chức năng của chúng thì tương đối giống nhau. Sơđồ
khối đơn giản của tổng đài SPC được mô tảở hình 1.
- Thiết bị kết cuối bao gồm các mạch điện thuê bao, mạch trung kết,
thiết bị tập trung và xử lý tín hiệu…

Thiết bị
chuyển
mạch
Thiết
bịđo thử
trạng thá
i
đường
dây
Thiết
bịđiều
khiển
đầu nối
Thiết
bị phân
phối
Báo
hiệu

kênh
riêng
Báo
hiệu
kênh
chung

BUSĐIỀUKHIỂN
Thiết bị
trao
đổi người
máy
Bộ xử lý
trung tâm
Các bộ nhớ




Đư
ờ
ng d
â
y
thuê bao
Trung k
ế

tương tự
Trung kế số

Thiết bị kết cuối

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
13

Hình 1 : Sơđồ khối tổng đài SPC
- Thiết bị chuyển mạch: Bao gồm các tầng chuyển mạch thời gian và
không giang hoặc ghép hợp.
- Thiết bị ngoại vi và kênh riêng hợp thành thiết bị ngoại vi báo hiệu.
Thông thường thiết bị báo hiệu kênh chung để xử lý thông tin báo hiệu liên
tổng đài theo mạng báo hiệu kênh chung. Còn thiết bị báo hiệu kênh riêng để
xử lý thông tin báo hiệu kênh riêng.
- Ngoại vi chuyển mạch: các thiết bị phân phối báo hiệu, thiết bịđo thử,
thiết bịđiều khiển đầu nối hợp thành thiết bị ngoại vi chuyển mạch. Đây là
thiết bị ngoại vi cho hệ thống điều khiển.
- Thiết bịđiều khiển trung tâm: Bộ xử lý trung tâm cùng với các bộ nhớ
của nó tạo thành bộđiều khiển trung tâm.
- Thiết bị trao đổi người-máy: là các loại máy hiện hình có bàn phím
máy in… để trao đổi thông tin vào-ra, và ghi lại các bản tin cần thiết phục vụ
công tác điều hành và bảo dưỡng tổng đài.
Ngoài ra ở các tổng đài khu vực của mạng công cộng, các tổng đài
chuyển tiếp và các tổng đài quốc tế còn có các khối chức năng khác như tính
cước, đồng bộ mạng, trung tâm xử lý tin, thiết bị giao tiếp thuê bao xa…
4. Hệ thống điều khiển trong tổng đài điện tử SPC
4.1. Nhiệm vụđiều khiển
Trong tổng đài SPC các nhiệm vụđiều khiển do các bộ xử lý thực hiện
để tạo tuyến nối cho các cuộc gọi cũng như trong công tác vận hành, bảo
dưỡng khác. Những công việc này thực hiện nhờ quá trình trao đổi báo hiệu

thông tin báo hiệu được tách ra ở khối giao tiếp thuê bao hoặc giao tiếp trung
kếđược đưa đến ở thiết bị xác định báo hiệu. Các mạch thu thông tin báo hiệu
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
14
thuê bao và trung kếđảm nhận công việc này dưới sựđiều khiển của cấp xử lý
khu vực mạch giao tiếp thuê bao hoặc trung kế.

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
15










Hình 2: Báo hiệu vàđiều khiển trong tổng đài SPC
Để thực hiện được các cuộc đấu nối, thì bộđiều khiển trung tâm phải
nhận được các thông tin báo hiệu từ các thiết bị ngoại vi, thông qua thiết bị
báo hiệu này đểđưa ra các lệnh thích hợp. Các lệnh này được đưa đến các
bộđiều khiển chuyển mạch, đểđiều khiển tạo tuyến nối hoặc đưa đến thiết bị
phân phối bó hiệu, để cung cấp các dạng báo hiệu cần thiết cho thuê bao hoặc
mạch trung kế, thông qua các thiết bị phân phối báo hiệu.
Bộđiều khiển trung tâm gồm một bộ xử lý công suất lớn cùng các bộ
nhớ trực thuộc. Bộ xử lý này thiết kế tối ưu để xử lý cuộc gọi và các công
việc liên quan trong một tổng đài. Nó có chức năng khi:
- Nhận xung mã hay chọn số.

- Chuyển các tín hiệu địa chỉđi trong trường hợp chuyển tiếp gọi.
- Trao đổi các loại báo hiệu cho thuê hay tổng đài khác.
- Phiên dịch và tạo tuyến cho các đường chuyển mạch.







Khối mạch
giao tiếp
trung k
ế

Các mạch
trung kế
n
ố
i

Máy thu phát
báo hiệ
u trung
k
ế

Điều khiển
chuyển mạch
Điều khiển

trung tâm
Thiết bị
xác định

b
á
o hi
ệ
u

Khối
mạ
ch giao
tiếp thuê
bao

Máy thu
phát báo
hiệu thuê
bao

Thiết bị phân
phối báo hiệu
ho
ặ
c
đ
i
ề
u khi

ể
n

Thiết bị phối hợp
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
16







Hình 3: Sơđồ khối bộ xử lý chuyển mạch
Bộ xử lý chuyển mạch bao gồm một đơn vị xử lý trung tâm, bộ nhớ
chương trình, bộ nhớ số liệu, bố nhớ phiên dịch cùng thiết bị vào, ra làm
nhiệm vụ phối hợp đểđưa các thông tin vào và lấy các lệnh ra. Đơn vị xử lý
trung tâm là bộ vi xử lý tốc độ cao có công suất xử lý tuỳ thuộc vào các vị trí
chuyển mạch của nó. Nó làm nhiệm vụđiều khiển thao tác thiết bị chuyển
mạch.
Bộ nhớ chương trình để ghi lại các chương trình điều khiển các thao tác
chuyển mạch. Các chương trình được gọi ra và xử lý cùng với số liệu cần
thiết.
Bộ nhớ số liệu ghi lại tạm thời các số liệu cần thiết trong các quá trình
xử lý cuộc gọi như chữ số chỉ thuê bo, trạng thái bận, rỗi của đường dây thuê
bao hay trung kế.
4.2. Cấu tạo tổng quát của thiết bịđiều khiển
Cấu trúc tổng quát của hệ thống điều khiển như mô tảở hình 4

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B

17











Hình 4 - Cấu tạo tổng quát của hệ thống điều khiển
- Bộ phân phối lệnh: Bộ phận này làm nhiệm vụ phân phối các lệnh
thích hợp để thực thi trên cơ sở thiết bị ngoại vi chuyển mạch, thứ tựưu tiên
của chúng và các thông tin đưa vào. Bộ phân phối lệnh đưa tới bộ nhớ chương
trình địa chỉ cần thiết phải xử lý theo nguyên tắc "ghi đệm", tức là trong thời
gian thực thi lệnh trước thi địa chỉ số liệu cần thiết liên quan tới từng lệnh
cũng được gửi đi từ dây tới bộ nhớ số liệu và phiên dịch.
-Bộ ghi phát lệnh: Khối này làm nhiệm vụ ghi đệm các lệnh cần thực
hiện.
- Bộ nhớ chương trình: Bộ nhớ này ghi lại tất cả các chương trình cần
thiết cho nhiệm vụđiều khiển mà thiết bịđiều khiển này đảm nhận. Bộ nhớ này
thường có cấu trúc kiểu ROM. Các chương trình này là các chương trình xử
lý gọi hoặc các chương trình điều hành bảo dưỡng.
Bộ phận phối lệnh
Ghi - phát
lệnh
Ghi - phá
t thao

tác

Bộ nhớ
chương trình
Bộ nhớ số liệ
u
và phiên dịch
Thiết bị giao tiếp
vào - ra
Từ các thiết bịđiều khiển
đưa tới. (Thiết bị ngoại vi)

Ra
Vào

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
18
- Bộ nhớ số liệu: Bộ nhớ số liệu làm nhiệm vụ ghi lại các số liệu cần
thiết phục vụ cho quá trình thực thi các lệnh. Ngoài số liệu thuê bao, trung
kê… ở các hệ thống xử lý trong tổng đài điện tử như xử lýđiều hành bảo
dưỡng (DMP) có bộ nhớ số liệu phục vụ công việc điều hành và bảo dưỡng,
bộ xử lý chuyển mạch thì có bộ nhớ phiên dịch và tạo tuyến đề nghị lại các
bảng trạng thái tuyến nói, hồ sơ thuê bao…
- Bộ ghi phát thao tác: Thiết bị này làm nhiệm vụ thực thi các thao tác
logic và số học theo các lệnh và số liệu thích hợp đểđưa ra các lệnh điều khiển
tương ứng qua thiết bị giao tiếp vào-ra tới các thiết bị ngoại vi cần điều khiển,
nên lệnh này chỉ thị kết quả một công việc.
- Thiết bị giao tiếp vào ra: Thiết bị này làm việc đệm và truyền các
thông tin từ thiết bị ngoại vi vào bộđiều khiển và truyền các lệnh từ bộđiều
khiển tới các thiết bị ngoại vi.

* Quá trình làm việc:
Ở các tổng đài điện tử SPC thường có cấu trúc điều khiển phân bố, vì
vậy có thể có 2 hoặc 3 cặp điều khiển. Ở mỗi cặp điều khiển cũng được tổ
chức thành nhiều bộ xử lý theo chức năng của chúng. Vì mỗi bộ xử lýđảm
nhiệm một số công việc riêng nên chúng có khác nhau về công suất xử lý, tốc
độ làm việc, dung lượng nhớ… tuy nhiên về cấu trúc khối tổng quát thì giống
như mô tảở hình 1.5
* Thiết bị giao tiếp vào ra:
Thiết bị giao tiếp vào-ra làm nhiệm vụ giao tiếp giữa thiết bị ngoại vi và
thiết bịđiều khiển. Chúng bao gồm một bộ giải mãđịa chỉ A/D và hệ thống
dẫn tin vào. Thông tin từ các thiết bị ngoại vi đưa tới ở dạng các tổ hợp mã
16 bits. Các tổ hợp mã này mang các thông tin cần thiết phải xử lý, chúng
được truyền qua hệ thống các mạch "và" vào các thiết bị xử lý nhờ lệnh bộ xử
lýđưa ra thông tin qua bộ giải mãđịa chỉ A/D. Các thông tin sau khi được
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
19
xửlýở bộ xử lý trung tâm đưa ra các dạng tổ hợp mã 16 bits hay 32 bits. Sau
khi giải mã tổ hợp mã nhị phân được dịch sang dạng thập phân và qua đầu ra
của bộ giải mãđểđưa tới thiết bịđiều khiển tương ứng.
4.3. Các phương pháp dự phòng cho hệ thống điều khiển
4.3.1. Dự phòng cặp đồng bộ:
Hai bộ xử lý P
A
, P
B
hoạt động đồng bộ với nhau, quá trình xử lý xảy ra
ở P
A
, P
B

. Kết quả xử lýđược so sánh kiểm tra. Nếu có sai khác, chương trình
chuẩn đoán lỗi sẽ loại bỏ bộ xử lý hỏng. Phương pháp này không kiểm tra
được lỗi phần mềm do cả hai giống nhau.








Hình 5. Hệ thống dự phòng cặp đồng bộ
Ta cần xử lý
P
A
P
B

M
A
M
B



Bộ so sánh

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
20
4.3.2. Dự phòng phân tải

Hai bộ xử lý PA và PB tiếp cận được với tất cả các nguồn tải nhưng
mỗi bộ xử lý phần tải nóđảm nhiệm cơ cấu Ex không cho phép hai bộ xử lý
cùng xử lý chung một tải.








Ex: Cơ cấu bảo dưỡng tựđộng
Hình 6- Dự phòng phân tải
Toàn bộ quá trình hoạt động, mỗi bộ xử lý tự giám sát mình và giám sts
bộ xử lý kia. Khi lỗi xảy ra, tài đang xử lýđược giao cho bộ xử lý còn lại. Ưu
điểm là tận dụng được công suất của bộ vi xử lý trong thời gian cao điểm.
4.3.3. Dự phòng nóng
Phương pháp dự phòng nóng là phương pháp dự phòng đơn giản nhất.
Hệ thống điều khiển dùng phương pháp dự phòng này cũng dùng hai bộ xử lý
P
A
và P
B
cùng với các bộ nhớ riêng của nó là M
A
và M
B
. Trong đó một trong
hai bộ làm việc còn bộ kia để dự phòng. Hai bộ xử lý này độc lập với nhau,
mỗi bộ xử lý cần cóđủ công suất để xử lý toàn bộ tải của khu vực nóđảm

nhiệm.

Ta cần xử lý
P
A
P
B

M
A
M
B

Ex

Bộ so sánh

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
21








CM: Bộ nhớ chung
Hình 7 - Nguyên lý dự phòng nóng
Tuy nhiên phương pháp dự phòng này có nhược điểm là một số công

việc đang thực hiện trước khoảng chu kỳ sao chép của bộ nhớ chung sẽ bị xoá
nếu sự cố xảy ra. Một tổng đài có dung lượng trung bình và nhỏ hay sử dụng
phương pháp dự phòng này cho hệ thống điều khiển như TDX-1B.
4.3.4. Dự phòng N+1:
Ở hệ thống dự phòng này có N+1 bộ xử lý, trong đó N bộ xử lý từ P
1
tới
P
n
làm nhiệm vụ xử lý tải tức thời cho hệ thống; một bộ phận xử lý P
n+1
làm
nhiệm vụ dự phòng. Ở trạng thái bình thường bộ xử lý này có thểđảm nhiệm
một phần tải để xử lý. Như vậy tổng thể N+1 bộ xử lý có năng lực xử lý lớn
hơn giá trị tải phát sinh theo thiết kế kỹ thuật.
Trường hợp có sự cố xảy ra ở một bộ xử lý nào đó thì bộ xử lý dự
phòng nhận toàn bộ tải của bộ xử lý có sự cốđảm nhiệm.



Ta cần xử lý
P
A
P
B

M
A
M
B

CM
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
22








Hình 8 - Hệ thống điều kiện dự phòng N+1
Phương thức dự phòng này cóưu điểm dễ dàng cấu trúc hệ thống theo
kiểu Modular, thuận tiện để phát triển dung lượng của hệ thống. Mặt khác ở
giờ cao điểm, tải lớn N+1 bộ xử lý có thểđảm nhiệm xử lý lượng tải lớn hơn
bình thường. Như vậy khắc phục được hiện tượng ứ tải (quá tải) cho các bộ
xử lý tờ thời gian cao điểm.
Trong các tổng đài điện tử SPC hiện đại, hệ thống điều khiển là một tổ
hợp của các hệ thống khác nhau tuỳ thuộc vào kiểu và tính phức tạp của công
việc mà nóđảm nhiệm và yêu cầu của trường chuyển mạch. Vì vậy người ta
cấu trúc nó theo hệ thống nhiều cấp.
4.5. Xử lý cuộc gọi
Trong tổng đài SPC xử lý gọi được phần mềm thao tác điều khiển thực
hiện. Công việc xử lý gọi bao gồm:
- Phát hiện khởi xướng cuộc gọi
- Xử lý và trao đổi thông tin báo hiệu
- Xác lập tuyến nối cho trường chuyểnmạch
- Phiên dịch các chữ số vàđịa chỉ
Tải cần xử lý

P
1
P
n+1
M
2
M
n+1
M
n
P
2
P
n
M

M
1
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
23
- Giám sát cuộc gọi
- Giải toả cuộc gọi
* Đặc điểm
Bộ tập trung thuê bao có trường chuyển mạch trong SLC không hoạt
động. Hai thuê bao trong bộ tập trung, muốn liên hệ với nhau thì bắt buộc qua
bộ chuyển mạch tổng đài.
Tuyến truyền dẫn bị hỏng thì chuyển mạch trong SLC hoạt động và
thực hiện cho chuyển mạch cho thuê bao nội hạt.

Hình 9: Các chương trình xử lý gọi



Phân phối chương trình
Các chương
trình đo thử
Các chương trình
định cuộc gọi
Các chương trình
điều khiển cuộc gọi

Các bộđệm
trạng thái
Các bộđệm
ghi phát
Các hàng
nhớ
D\S
lệnh

Nhớ số liệu
bán cốđịnh
Nhớ số liệu
tạm thời
Nhớ số liệu

cốđịnh
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
24

4.6. Phân loại và chức năng báo hiệu
4.6.1. Phân loại báo hiệu









Hình 10 - Cấu trúc chức năng báo hiệu
4.6.2. Chức năng báo hiệu
a) Báo hiệu đường thuê bao
Để bắt đầu cuộc gọi, thuê bao nhấc máy tạo ra tín hiệu xin quay số gửi
đến tổng đài. Khi đó tổng đài phát tín hiệu mới quay sốđến thuê bao, thuê bao
có thì bắt đầu quay sốđến thuê bao bị gọi. Nếu thuê bao bị gọi rỗi thì tổng đài
sẽ gửi dòng chuông cho thuê bao bị gọi này, đồng thời tín hiệu hồi chương
gửi trở lại thuê bao bị gọi. Nếu thuê bao bị gọi bận thì tín hiệu báo bận gửi
đến thuê bao chủ gọi.

b) Báo hiệu liên tổng đài
Báo hiệu liên tổng đài có thểđược truyền đi theo mỗi đường trung kế
liên tổng đài riêng. Các tín hiệu này có tần số nằm trong băng tần tiếng nói
hoặc băng tần tiếng nói gọi là tín hiệu ngoài băng. Các tín hiệu này có dạng sau:
- Dạng xung: Tín hiệu được truyền đi là dạng xung.
Báo hiệu
(Signalling)
Báo hiệu thuê bao
(Suber signalling)
Báo hiệu tổng đài
Báo hiệu kênh
riêng (CAS)
Báo hiệu kênh
chung (CCS)
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
25
- Dạng liên tục: Tín hiệu báo hiệu liên tục về thời gian nhưng thay đổi
về trạng thái đặc trưng như tần số.
- Dạng áp chế: Tương tự như truyền đi bằng dãy xung nhưng khoảng
cách truyền dẫn tín hiệu không ổn định trước mà kéo dài cho tới khi nào xác
nhận của phía thu thông qua tín hiệu xác định nhận truyền từđầu tư tới đầu
phát. Phương thức báo hiệu này cóđộ tin cậy cao vì tạo điều kiện cho việc
truyền dẫn các tín hiệu báo hiệu phức tạp.
* Báo hiệu kênh riêng (CAS)
Báo hiệu kênh riêng là hệ thống báo hiệu trong đó có các tín hiệu được
truyền trên một đường báo hiệu riêng biệt.

ex ex
Đường thuê
bao
Đường trung kế
Thuê bao




Nhấc máy
Âm mời quay số
Quay số
Tín hiệu chiếm
Tín hiệu cho phép truyền
Tín hiệu lựa chọn
Tín hiệu chuông

Tín hiệu
hồi chuông

Trả lời (nhấc máy)

Tín hiệu ACK
Đàm thoại
Yêu cầu ngắt

Tín hiệu kết thúc
Đặt máy
Tín hiệu xoá về
Tín hiệu xoáđi
Tín hiệu giữa các
tổng đài
Tín hiệu đườ
ng
thuê bao
Tín hiệu
thuê bao