khai thác tổng quan về tổng đài alcatel 1000 e10

lời nói đầu
Thông tin liên lạc đã ra đời từ lâu và hiện nay là nghành không thể thiếu
được ở bất cứ nơi nào trên thế giới . Nó là yếu tố quan trọng thúc đẩy nền kinh tế
phát triển ,đồng thời góp phần nâng cao đời sống xã hội của con người ,để có thể
đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao và khắt khe của xã hội. Cùng với các
nghành khoa học kỹ thuật khác ,công nghệ điện tử viễn thông ngày càng phát
triển và hoàn thiện ,đồng thời nó khẳng định được vị trí trong sự phát triển chung
của xã hội .Ngày nay hệ thống điện tử viễn thông được xem là một phương tiện
tinh tế nhất có thể trao đổi tin tức và số liệu, điều này đòi hỏi mạng lưới thông tin
phát triển không ngừng, một mặt thoả dáng số lượng thuê bao mặt khác phải mở
ra nhiều loại hình dịch vụ.
Nhìn chung hệ thống viễn thông được sử dụng nhiều nhất và phổ biến là
hệ thống thông tin điện thoại. Ngày nay các dịch vụ thông tin thoại ,thông tin số
liệu,truyền dẫn hình ảnh và thông tin di động ngày càng phát triển đa dạng và
phong phú. Các mạng thông tin đã được nâng cấp cả về tính năng cũng như công
nghệ. Trong đó kỹ thuật cơ bản để xây dựng mạng thông tin có tính năng hoạt
động tốt là kỹ thuật số ,nó bao gồm : Kỹ thuật truyền dẫn,kỹ thuật mạch bán dẫn
mật độ cao,kỹ thuật xử lý tín hiệu số,mà trung tâm của một mạng thông tin sử
dụng kỹ thuật số là tổng đài.
Hệ thống tổng đài điện tử số sử dụng đường truyền dẫn số đã được
lắp đặt,vận hành và phát triển một cách rộng khắp bởi nó có nhiều ưu điểm:Sự
suy hao và nhiễu không bị tích lũy vì đã sử dụng bộ lắp tái sinh nên truyền dẫn
và chuyển mạch có thể đạt đựoc chất lượng cao mà không phụ thuộc vào cự ly
,kích thước thiết bị giảm nhiều,yêu cầu phục vụ được đáp ứng một cách đa dạng
và thuận tiện.
1

Đối với nước ta hiện nay,ngành bưu chính viễn thông đã tiến hành công
cuộc hiện đại hoá mạng thông tin trong cả nước.Đặc biệt trong lĩnh vực điện
thoại,đó là hệ thống tổng đài số của các hãng nổi tiếng trên thế giới ALCATEL

của Pháp,NEX của Nhật Các tổng đài số thế hệ mới trong đó có tổng đài A1000
E10 của Pháp đã được lắp đặt và đưa vào sử dụng nhằm thay thế cho các tổng
đài thế hệ cũ.Việc đưa vào sử dụng hệ thống tổng đài A1000 E10 đã đem lại sự
thay đổi rõ rệt về quy mô cũng như chất lượng của mạng bưu chính viễn thông
Việt Nam.
Trong khuân khổ đồ án này em xin trình bày về tổng đài ALCATEL 1000
E10 với hai nội dung chính như sau:
Phần I : Tổng quan về tổng đài SPC
Phần II : Khai thác tổng quan về tổng đài ALCATEL 1000 E10
2

CHƯƠNG 1
QÚA TRÌNH PHÁT TRIỂN,ĐẶC ĐIỂM VÀ TÍNH NĂNG CỦA TỔNG ĐÀI SPC
I. Qúa trình phát triển và triển vọng của tổng đài SPC
Năm 1876 việc truyền tiếng nói qua khoảng cách xa bằng sợi cáp đồng trở
thành hiện thực khi Alexcander Graham Bell phát minh ra máy điện thoại
Năm 1878 hệ thống tổng đài dùng nhân công gọi là tổng đài cơ điện được
xây dựng ở New Haven của Mỹ đây là tổng đài thương mại áp dụng thành công
đầu tiên trên thế giới
Năm 1889 nhằm đáp ứng nhu cầu dịch vụ thoại một cách thỏa đáng,kết nối
nhanh và bảo đảm an toàn cho các cuộc nói truyện, hệ thống tổng đài tự động
được AB Stronger của Mỹ phát minh và đưa vào sử dụng gọi là tổng đài
Stronger.
3

Sau thế chiến thứ hai nhu cầu về các tổng đài có khả năng xử lý các cuộc gọi
tự động nhanh chóng tăng lên.Để phát triển loại tổng đài này yêu cầu phải có sự
tiếp cận mới hoàn toàn do phải giải quyết vấn đề phức tạp về tính cước và phải
xử lý nhiều tiến trình đối với một cuộc gọi mới.Hãng Ericssion của Thụy Điển
đã xử lý vấn đề này bằng cách phát triển hệ thống tổng đài ngang

dọc(Crossbar).Hệ thống tổng đài có các thanh ngang dọc được đặc trưng bởi
việc tách biệt hoàn toàn chuyển mạch cuộc gọi và các mạch điều khiển.
Trong những năm đầu của thập niên 60 với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ
thuật bán dẫn,vi mạch và kỹ thuật máy tính điện tử số đã tạo điều kiện và thúc
đẩy xu hướng kết hợp hai nghành kỹ thuật viễn thông và máy tính.Nhờ đó đã tạo
ra sự thành công của hệ thống tổng đài (hệ thống chuyển mạch )mới- Tổng đài
điện tử số SPC(Stored program Control).Sự thành công của quá trình này được
được kích thích bởi ý tưởng mong muốn cải thiện giá thành ,chất lượng truyền
dẫn,tính quản lý và tính mềm dẻo trong chế tạo cũng như trong vận hành bảo
dưỡng và ứng dung của công nghệ tổng đài .
Tổng đài SPC công cộng đầu tiên là ESS1 do phòng thí nghiệm Bell AT&T
phát triển và ứng dụng ở Sucasuna New Jesey USA vào tháng 5-1965.ESS1 là
tổng đài nội hạt đầu cuối có dung lượng trong giải 10.000 đến 60.000 số với
năng lực xử lý 30CA/S.
Trong những năm đầu của thập niên 70 đã xuất hiện nhiều tổng đài mới với
các ứng dụng ở các mức độ khác nhau kỹ thuật điều khiển SPC và công nghệ
bán dẫn vi mạch.Tuy nhiên các thế hệ tổng đài này mới là những tổng đài cận
điện tử do tổng đài có phần điều khiển sử dụng công nghệ điện tử còn phần
chuyển mạch sử dụng các cấu kiện cơ-điện kiểu bộ nối ngang dọc hay rơle tiếp
điểm kín.
4

Vào năm 1980 hãng Nt(Northern Telecom) thành công trong việc sản xuất
tổng đài điện tử số toàn phần đầu tiên trên thế giới có nhãn hiệu thương phẩm là
DMS100.
Ngày nay trên thế giới có hàng trục hãng sản xuất tổng đài song với xu
hướng phát triển và cạnh tranh quyết liệt trên quy mô toàn cầu thì trong khoảng
thời gian không xa nữa trên thế giới chỉ tồn tại khoảng 5-6 hãng đứng đầu.Có
hai tiêu chí để xác định vị thế hàng đầu về sản xuất tổng đài đó là tiêu chí về
trình độ công nghệ tiên tiến trong dây truyền sản xuất và tiêu chí về doanh thu

lớn của hãng.Tạm thời các hãng đứng đầu thế giới ngày nay là:Acatel CIT(pháp)
AT&T(mỹ) Ericson(Thụy Điển),Siemen(Đức), Nt Northem Telecom(Canada),
NEC,Fujitsu(Nhật Bản).
Đặc điểm và tính năng của tổng đài SPC
Đặc điểm chủ yếu của tổng đài SPC
Với đặc tính lưu lượng của loại hình dịch vụ điện thoại cho đến nay có thể
nói rằng dịch vụ điện thoại vẫn là loại hình dịch vụ chủ yếu trong hệ thống mạng
viễn thông công cộng PSTN(Public Switched Telephone Network).Ngày nay các
tổng đài được thiết kế chủ yếu phục vụ cho dịch vụ điện thoại.
Tổng đài điện thoại có thể được phân loại thành các kiểu khác nhau tuỳ
theo chức năng vị trí của tổng đài trên mạng PSTN,cụ thể theo chức năng:Tổng
đài nội hạt đầu cuối,tổng đài vệ tinh ,tổng đài PABX,tổng đài đường dài ,tổng
đài transit(tổng đài TANDEM) và tổng đài cửa ngõ quốc tế.
• Chức năng cơ bản của tổng đài
− Cung cấp kênh tạm thời ,tức thì và song hướng khi các thuê bao yêu cầu
5

− Trao đổi thông tin giữa tổng đài với thế giới ngoại vi; như chao đổi thông
tin Người-máy,Máy-Máy,trao đổi dữ liệu giữa tổng đài với cơ sở dữ liệu
của mạng
− Xử lý thông tin báo hiệu,trên cơ sơ điều khiển các hoạt động tạo kênh
cung cấp các dịch vụ viễn thông và hỗ trợ cuộc nối
− Tính cước và hỗ trợ các chức năng vận hành quản lý,khai thác và bảo
dưỡng tổng dài OA&M
• Các đặc điểm chủ yếu
− Tổng đài hoạt động liên tục trong khoảng thời gian 20-40 năm với yêu cầu
rất cao về độ tin cậy và độ chính xác.Trong chu kỳ sống rất lâu như vậy
nhưng tổng thời gian xẩy ra sự cố có thể làm cho tổng đài ngừng hoạt
động chỉ cho phép 2-4 giờ/40 năm.Trong kỹ thuật chuyển mạch yêu cầu
độ chính xác tuyệt đối,không cho phép sai số và cũng không cho phép nối

thử
− Tổng đài yêu cầu nghiêm ngặt tính thời gian thực,trong khi đó lưu lượng
phục vụ thực tế trong giờ cao điểm là rất lớn.Thời gian thực ở đây có
nghĩa là thời gian cần để giải quyết thỏa đáng một vấn đề hay một quá
trình về mặt thời gian
− Tổng đài có số lượng thiết bị vào ra đa dạng về chủng loại và rất lớn về số
lượng.Ngoài các thiết bị vào ra thông thường như máy tính điện tử vạn
năng ,trong tổng đài còn có mạng dây thuê bao,trung kế ,đường số liệu,các
bảng cảnh báo chỉ thị v.v
− Tổng đài ít thực hiện những phép toán số học mà chủ yếu thực hiện các
phép tính logic ,tìm kiếm thông tin ,biến đổi số liệu,chuyển số liệu
− Tổng đài phải quản lý một cơ sở dữ liệu rất lớn,trong đó cấu trúc dữ liệu
rất đa dạng và phức tạp luôn đòi hỏi phải phát triển ,mở rộng,thay đổi cả
6

về dung lượng cũng như tính năng dịch vụ do vậy kéo theo những nhu cầu
mới ngày càng cao về tốc độ hoạt động dung lượng tổng đài và năng lực
xử lý thông tin
− Dung lượng tổng đài luôn luôn biến động trong suốc chu kỳ sống khá lâu
dài.Vì vậy phải thiết kế chế tạo tổng đài sao cho cấu hình hệ thống mở
,linh hoạt và mềm dẻo để đảm bảo vừa dễ phát triển dung lượng theo yêu
cầu,vừa có giá thành bình quân ít phụ thuộc vào dung lượng hệ thống từ
giai đoạn mới lắp đặt tới chu kỳ sống cuối cùng của tổng đài
Các nguyên tắc xây dựng tổng đài điện tử số
− Máy tính điện tử số điều khiển tổng đài là hệ thống điều khiển đa chương
trình(Multiprogram Control) đa nhiệm(Multitasking System) và thời gian
thực(Realtime)
− Cấu hình hệ thống tổng đài SPC phải là cấu hình đa xử lý ,phân tán,cấu
trúc phân cấp và Modular
− Dự phòng hệ thống cả phần cứng và phần mềm

− Các bộ xử lý của tổng đài làm việc theo chế độ phân tải và phân theo chức
năng
3. Tính năng ưu việt của tổng đài SPC
− Phân tích định tuyến và biên dịch thực hiện bằng phần mềm rất linh hoạt
dễ dàng và tiện ích
− Thay đổi bằng lệnh giao tiếp người máy(MMC), thậm chí một vài tính
năng do chính thuê bao thực hiện do vậy hệ thống rất mềm dẻo và linh
hoạt
− Kiểm tra đo thử bằng SW tự động theo lịch trình hay lệnh MMC.Kết quả
đo được phân tích xử lý logic .Nếu cần có thể in thành văn bản
7

− Các tính năng dịch vụ cho khách hàng rất phong phú dễ thay đổi , dễ cập
nhật
− Bảo dưỡng dẽ dàng , tiện ích nhờ SW và công nghệ mạch in dễ phát triển
dung lượng thời gian xây lắp nhanh
CHƯƠNG 2
CẤU TRÚC CHỨC NĂNG CỦA TỔNG ĐÀI SPC
I. Sơ đồ khối chức năng của tổng đài SPC(Xem hình 1.1)
Tổng đài số hiện đại được cấu thành từ một số lượng lớn Module và các khối
chức năng tương ứng với tên gọi chức năng nhiệm vụ mà chúng phải thực hiện
Các chức năng được nhóm lại với nhau thành các phân hệ
8

Trung kế
B
T
SWNS
PCS
Signalling

CCS
MMIIOC
CC MM
SW

M
D
F
AT
AT
SLC T
S
D
C
DLCD
T
M
DTG
MF
SW-C
RG
SLC
D
D
F
DTI
DTI
DTI
DTI
Distributor Scanner

Marker
CAS
DKU
MTU
Streamer
OA&MS

VDU
Prt
APS
SiGS
SYSTEM BUS
Link

OMC

Hình 1.1 : Cấu hình tổng quan của tổng đài
Chú giải:
MDF :Giá đấu dây AT: Đường trung kế Analogue
SLC : Mạch đường thuê bao RG:Mạch tạo chuông
TSAC: Mạch gán khe thời gian DLC :Bộ tập trung đường dây số
SW-C: Điều khiển chuyển mạch TM: Mudule trung kế
DTG : Mạch tạo âm tần MF: Thu phát tần số
DDF : Khung phối hợp bản tín số DTI: Giao diện trung kế số
SW : Ma trận chuyển mạch CCS: Báo hiệu kênh chung
CAS : Báo hiệu kênh riêng Distributor : Phân phối bản tin
9

Scanner : Bộ quét Markar : Điều khiển chuyển mạch
CC : Điều khiển trung tâm MM : Bộ nhớ chính

IOC : Điều khiển vào ra Prt : Máy in
DKU : Ổ đĩa Streamer : Băng catstte
APS : Phân hệ ứng dụng
SWNS: Phân hệ mạng chuyển mạch
SiGS : Phân hệ báo hiệu
PCS : Phân hệ ngoại vi điều khiển
CPS : Phân hệ xử lý trung tâm
OA&MS : Phân hệ vận hành quản lý và bảo dưỡng
II. Phân tích cấu trúc và nhiệm vụ của các phân hệ
1. Phân hệ ứng dụng APS
Các đường dây thuê bao và trung kế kết nối với tổng đài SPC thông qua phân
hệ APS
Phân hệ ứng dụng APS thực hiện các chức năng sau
− Kế nối vật lý các mạng dây thuê bao(mạng cáp ngoại vi ) và trung kế với
tổng đài bảo đảm những yêu cầu quan trong như:Dễ thực hiện đấu nối,dễ
quản lý bảo dưỡng,độ tin cậy an toàn cao.
− Hỗ trợ cho việc trao đổi thông tin báo hiệu giữa tổng đài với mạng viễn
thông và hỗ trợ các chức năng OA&M.
− Tập trung đường dây thuê bao trung kế và tập trung lưu lượng thực hiện
các chức năng chuyển mạch tạo kênh và nâng cao hiệu suất sử dụng và
hiệu quả kinh tế.
Các thành phần cấu tạo nên APS bao gồm:
 MDF giá nhập đài:
MDF thực hiện chức năng thứ nhất tức là tạo điều kiện dễ dàng thuận tiện
cho việc đấu nối và bảo dưỡng mạng cáp ngoại vi và mạng cáp nội đài ,đồng
10

thời tại dây thực hiện các biện pháp bảo an cần thiết cho con người vận hành
khai thác hệ thống như chống sét,chống điện áp cao và dòng điện mạnh nhờ
các bộ phóng điện và cầu trì.

MDF thực hiện chức năng thứ hai tuỳ thuộc vào tính chất của thiết bị đầu
cuối thuê bao và mạng ngoại vi có bốn kiểu đường dây cơ bản đó là:đường
dây thuê bao Analog, đường dây thuê bao số, đường dây trung kế Analog,
đường dây trung kế số
 SLC mạch điện kết cuối thuê bao(xem hình 1.2)
Chức năng phần cứng khó thực hiện nhất trong SPC chính là mạch điện kết
cuối thuê bao bởi vì mạng dây thuê bao có phạm vi lớn về cự ly thông
tin,chịu nhiều tác động của môi trường nên cần phải bảo vệ kiểm tra đo thử
đồng thời trên mạng sử dụng nhiều hệ thống báo hiệu khác nhau,yêu cầu về
dòng chuông,dòng điện một chiều về khả năng chất lượng truyền dẫn
Xét chức năng của thuê bao Analog
Chức năg yêu cầu của giao diện thuê bao Analog dùng để kết nối và phối
hợp với tổng đài SPC nội hạt có tên gọi là BORSCHT
B Battery feed Cấp điện một chiều cho thiết bị đầu cuối
O Over Voltage Protection Bảo vệ quá áp
R Ring Dòng chuông 65-100V,25/60Hz
S Supervission of loop state Giám sát tạng thái mạch vòng đường
dây
C CODEC Biến đổi A/D và ngược lại
H Hybrid Biết đổi 2-dây/4-dây
T Test Kiểm tra
11
L
F
C
O
D
L
F
D

E
C
T R O B S H
T
S
A
C

SLC : Giao diện thuê bao Analog
SLC
Controler
Từ SLC khác
TEST BUS
RINGING BUS
Đến các SLC
khác
Đến SLC khác
Đến SLC
Nguồ
n

Hình 1.2 : Sơ đồ khối chức năng BORSCHT
 TSAC vi mạch gán ghe thời gian
Để nâng cao hiệu suất sử dụng và triệt để khai thác khả năng của thành phần
thiết bị phía sau SLC,kênh 64kb/s từ mỗi thuê bao được ghép thành luồng tốc
độ cao 2,048Mb/s nhờ vi mạch TSAC để hướng tới bộ tập chung thuê bao
DLCD
 AT Mạch điện kết cuối trung kế Analog
Tương tự mạch điện kết cuối thuê bao Analog chức năng chủ yếu của AT
dùng để kết nối giữa các tổng đài với nhau trong mạng viễn thông

 DTI Giao diện trung kế số(xem hình 1.3)
Thực hiện các chức năng phối hợp tín hiệu số về sự đồng bộ và đồng pha
trong hoạt động của khối chuyển mạch số của tổng đài với môi trường đường
truyền bên ngoài mạng viễn thông.
Sự cần thiết của chức năng kết cuối trung kế bao gồm :
 Đường trung kế ngoài với đường trung kế nội bộ tổng đài
 Các kết nối trung kế nội bộ giữa các phân hệ tổng đài
DTI thực hiện 8 chức năng là GAZPACHO có nghĩa là:
12
LF :Bộ lọc thấp
COD :Bộ biến đổi A/D
DEC :Bộ biến đổi D/A

G Generation of frame Tạo khung truyền dẫn
A Alignment of Frame Đồng chỉnh khung
Z Zero String Supperession Triệt chuỗi xung không
P Polar Conversion Biến đổi cực tính tín hiệu
A Alarm Processing Cảnh báo từ xa
C Clock Recovery Khôi phục tín hiệu đồng hồ
H Hunt During Reframe Tìm từ mã đa khung
O Ofice Signalling Báo hiệu liên đài
Hình 1.3 : Cấu trúc của kết cuối trung kế số DTI
13
D
F
D
R
X
T
X

B/U
Con
Tách
Ti-
ming
U/B
Con
Tách đầu
khung
Đệm
đồng
chỉnh
khung
Tách
báo
hiệu
CAS
S/P
Con
Chèn
báo
hiệu
CAS
P/S
Con
Thu/phát CAS/CCS
Clock tổng đ ià
Đến
khối
chuyển

mạch
DTI
RX,TX :Kết cuối thu,phát
B/U Con:Biến đổi lưỡng cực/đơn cực
B/U Con:Biến đổi đơn cực/lưỡng cực
S/P Con :Biến đổi nối tiếp /song song
P/S Con :Biến đổi song song / nối tiếp
Tách timing:tách thời
gian định thời
DDF:giá đấu dây

Ngoài các thành phần nêu trên trong APS còn có một số phần khác như RG
là máy tạo dòng chuông để báo gọi thuê bao bị gọi ,DTG là máy tạo tín hiệu
âm tần dùng để phát các tín hiệu âm báo tương ứng như :”mời quay số”,”báo
bận”,”tắc nghẽn”,vv MF là bộ thu mã ấn phím khi thuê bao sử dụng phương
pháp số DTMF(mã đa tần kép)
Bên cạnh đó APS sử dụng bộ tập chung đường dây số DLCD dùng cho
thuê bao và Mudule chuyển trung kế TM cho các đường trung kế Analog
2. Phân hệ chuyển mạch trung tâm SWNS
Chức năng cơ bản của phân hệ chuyển mạch trung tâm:
• Chuyển mạch tạo kênh kết nối tạm thời để liên kết các Mudule ứng dụng
phục vụ cho quá trình xử lý cuộc gọi điều khiển kết nối kênh từ các kết
cuối ,bao gồm cả việc hỗ trợ cho các cuộc gọi hội nghị
• Truyền dẫn các tín hiệu thoại và số liệu từ các Mudule ứng dụng qua
SWNS đảm bảo độ chính xác tin cậy theo yêu cầu
• Tạo các kênh số liệu cố định hoặc bán cố định để truyền các bản tin điều
khiển trong hệ thống
• Tạo và phân phối tín hiệu đồng hồ và đồng bộ hoá
• Hỗ trợ cho chức năng OA&M
Ngày nay trong các tổng đài SPC công cộng thường có dung lượng rất

lớn(100.000 thậm chí 200.000 thuê bao và đến 80.000 trung kế ) do vậy SWNS
được xây dựng theo cấu trúc ghép kết hợp các chuyển mạch tầng T và S.đặc biệt
với tổng đài A1000 E10 và DMS100 cấu trúc chỉ có một tầng T.Để đảm bảo độ
tin cậy cao tầng chuyển mạch trung tâm luôn đuợc trang bị kép.
Để thực hiện các chức năng tạo các tín hiệu đồng bộ nhịp có độ chính
xác,độ tin cậy cao và yêu cầu đồng hồ phải đồng bộ hoá với đồng hồ trên
14

mạng ,trong phân hệ SWNS có trang thiết bị tạo tín hiệu đồng hồ và đồng bộ BT
luôn được trang bị kép 3
3. Phân hệ báo hiệu SiGS
Trong các hệ thống chuyển mạch tự động ,báo hiệu là phương tiện không thể
thiếu được cho quy trình thu thập và cung cấp các số liệu cần thiết cho quý
trình xử lý và điều khiển và quản lý các kênh thông tin phục vụ cuộc gọi ,hay
thực hiện chức năng vận hành và bảo dưỡng
Báo hiệu thực hiện ba chức năng cơ bản sau:
1. Chức năng giám sát
2. Chức năng thu phát và xử lý thông tin điều khiển quản lý kênh bao
gồm cả thông tin liên quan đến OA&M và mạng
3. Chức năng thông báo
Để thực hiện việc chao đổi thông tin báo hiệu sử dụng 2 loại tín hiệu là :Tín
hiệu đường dây và tín hiệu ghi phát.Tín hiệu đường dây được định nghĩa là
phương pháp báo hiệu trong đó các tín hiệu được truyền giữ các thiết bị bao
gồm phần kết cuối,giám sát liên tục trạng thái các đường dây và các mạch tải
 Tín hiệu ghi phát còn gọi là báo hiệu chọn tuyến có nhiệm vụ vận
chuyển các thông tin liên quan đến điều khiển và địa chỉ
Tín hiệu đường dây cần trong suốt quá trình xử lý cuộc gọi còn tín hiệu
ghi phát chỉ cần trong giai đoạn từ khi tổng đài nhận được tín hiệu báo chiếm
đến khi điều khiển thiết lập nối xong và thuê bao chủ gọi nhấc máy trả lời để
tiến hành nói truyện

Báo hiệu được chia làm hai loại là :
 Báo hiệu thuê bao
 Báo hiệu liên đài
3.1.1. Báo hiệu thuê bao
15

Sự định tuyến hai thành phần báo hiệu đường dây và báo hiệu ghi phát có
khác nhau tuỳ thuộc vào kiểu phát số của thuê bao chủ gọi là DP(Decadic
pulsing) hay DTMF( Dual Tone Multifrequency) các tín hiệu đường dây
mang thông tin về trạng thái của mạch SLC bao gồm trạng thái cuội gọi nhấc
máy trả lời cuộc gọi và tín hiệu báo hết (on Hoock Signal).Các tín hiệu ghi
phát mang thông tin về số danh bạ DN của thuê bao bị gọi
Các thiết bị báo hiệu thuê bao được trang bị tại tổng đài ngoài bộ thu mã tín
hiệu DTMFR còn bao gồm bộ tạo tín hiệu âm tần DTG và mấy phát bản tin
bằng lời nói ghi sẵn
 Bộ tạo các tín hiệu âm tần DTG
Các tín hiệu âm tần được sử dụng trong tổng đài để thông báo cho thuê
bao biết rõ tình trạng và diễn tiến của cuộc gọi khi nó đang trong tiến trình xử lý
từ khi khởi tạo cho tới khi kết thúc cuộc gọi như “Âm mời quay số”,”âm báo
bận”,hồi âm chuông” vv
 Bộ thu phát mã âm tần kép DTMFR
Quá trình thu và xử lý tín hiệu báo hiệu mang thông tin về địa chỉ thuê bao
được thực hiện theo các giải pháp khác nhau tuỳ thuộc vào phương pháp mã hoá
sử dụng .Có hai kiểu mã hoá được dùng phổ biến hiện này là kiểu mã xung
nguồn thập phân DP(Decimal Pulse) hay còn gọi là chập nhả mạch vòng
LD(Line Disconnection) và kiểu mã âm tần kép( Dual Tone Multifrequency)
 Thiết bị thông báo lời nói ghi sẵn DVM
Các thông báo bằng lời nói được ghi sẵn dưới dạng số trong DVM cung
cấp cho các thuê bao chủ gọi những thông tin đặc biệt trong qúa trình gọi
3.1.2. Báo hiệu liên đài

Báo hiệu liên đài hay còn gọi là báo hiệu trung kế liên quan đến việc chao
đổi thông tin báo hiệu giữa các tổng đài trên mạng viễn thông với nhau.Có
hai phương pháp báo hiệu liên đài hiện đang được sử dụng trong tổng đài
16

là :Báo hiệu kênh liên kết CAS(channel Associated Signalling) và báo hiệu
kênh trung CCS (Common Channel Signalling)
 Báo hiệu CAS(xem hình 1.4)
Đối với các hệ thống chuyển mạch thế hệ trước ,báo hiệu được thực hiện
trên cơ sở xử lý từng cuộc gọi riêng biệt và các tín hiệu báo hiệu được truyền
dẫn trên cùng một đường với cuộc gọi như vậy mỗi cuộc gọi tương ứng một
kênh báo hiệu do đó phương pháp này có tên gọi là báo hiệu kênh riêng biệt
CAS
Hình 1.4 Hệ thống báo hiệu CAS
Báo hiệu CAS có những hạn chế sau:
 Số lượng kênh và thiết bị báo hiệu CAS rất lớn
 Năng lực báo hiệu kém vì số nội dung thông tin ít
 Tốc độ báo hiệu chậm(50b/s)
 Không tiện cho đối thoại người –máy,máy-người
 Hiệu suất sử dụng kênh thấp
 CAS không mang các thông tin báo hiệu phong phú và phức tạp
cần cho dịch vụ hiện tại và tương lai
 Kông mang thông tin đến cuộc gọi
 CAS phụ thuộc vào mạng cụ thể do đó khó mở rộng và khó thực
hiện cho các mạng khác nhau
 Báo hiệu CCS(xem hình 1.5)
17
Si
G
Si

G
Si
G
Si
G
Si
G
Si
G
Tổng
đ i Aà
Tổng
đ i Bà

Báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu sử dụng chung một hoặc một số
kênh số liệu để truyền thông tin báo hiệu phục vụ cho việc quản lý chùm kênh
trung kế
Hình 1.5 : Hệ thống báo hiệu CCS
Kênh báo hiệu trong hệ thống báo hiệu kênh chung sử dụng kênh mang tiêu
chuẩn 64kb/s.Với dung lượng tin truyền báo hiệu trên kênh này thì một kênh
báo hiệu có khả năng quản lý 5000 đến 20000 kênh thông tin.Như vậy năng
lực ,tốc độ và hiệu quả của phương thức báo hiệu CCS là rất lớn so với CAS
vì vậy ngày nay hệ thống báo hiệu kênh chung CCS#7được phát triển trước
hết phục vụ cho mạng số,tuy vậy có thể được áp dụng cho mạng Analog .Hơn
nữa CCS#7 không chỉ điều khiển quản lý các cuộc gọi điện thoại mà còn điều
khiển quản lý các dịch vụ ISDI, IN và PLNM
Ưu điểm nổi bật của CCS#7
 Thiết lập cuộc nối nhanh
 Năng lực báo hiệu mạnh mẽ,mềm dẻo linh hoạt vì dựa trên cơ sở
bản tin có dung lượng lớn và được xử lý bằng phần mềm

 Xác suất thành công lớn hơn nhờ khả năng định tuyến lại và tốc
độ nối nhanh khi gặp sự cố không có kênh khả dụng trong hướng
chính
 Chống dan lận trong sử dụng dịch vụ mạng
 CCS dùng chung cho mọi loại hình dịch vụ
18
Tổng
đ i Aà
Tổng
đ i Bà
Si
G
Si
G
uP uP
Kênh báo hiệu CCS
Kênh trung kế

 Quản lý năng động mạng hiện đại
 Nâng cao hiệu quả lưu lượng
 Dễ nhận ra thuê bao chủ gọi và bị gọi
 Xác nhận và bảo đảm an toàn thẻ tín dụng điện tử
 Dịch vụ mới được thực hiện với chất lượng tốt hơn
4. Phân hệ ngoại vi điều khiển PCS
Tốc độ của các bộ xử lý hiện đại đã đạt tới khoảng từ vài ns đến µs trong khi
đó các cấu kiện và quá trình điện thoại hoạt động với tốc độ khoảng ms đến vài
sec .Do vậy để phối hợp tốc độ giữa CPS với hệ thống điện thoại cần phải có
giao diện,đó là PCS. Ngoài chức năng phối hợp ra ,để giảm nhẹ yêu cầu cho
CPS một số chức năng nhiệm vụ đơn giản nhưng có khối lượng lớn và yêu cầu
thời gian thực cao sẽ được tách ra và giao cho phân hệ ngoại vi điều khiển

PCS,nhờ đó tăng cường năng lực xử lý cho CPS.Như vậy PCS hoạt động như
một bộ đệm tốc độ và loại thiết bị thông minh nhưng bậc thấp .Các thành phần
chức năng chủ yếu của PCS bao gồm:
 Scanner
Là một thiết bị ngoại vi điều khiển có chức năng phát hiện xác định và báo
cáo cho bộ điều khiển trung tâm CC những sự kiện dưới dạng tín hiệu quan
trọng về trạng thái,số thiết bị EN của các đường dây thuê bao,trung kế và
các thiết bị khác của tổng đài
 Distributor
Là bộ đệm để phối hợp hoạt động giữa CC có tốc độ hoạt động cao và
công suất thấp với các thiết bị của SiGS có tốc độ thấp nhưng công suất
lớn.Ngoài ra Distributor còn có chức năng phân phối các bản tin chao đổi qua
BUS hệ thống giữa các khối chức năng và tổng đài
 Marker
19

Là bộ điều khiển chuyển mạch cục bộ để thiết lập,duy trì và giải phóng
kênh nối qua mạng chuyển mạch trung tâm.Cụ thể là Marker nhận lệnh
điều khiển từ CC, biến đổi các lệnh đó thành các tín hiệu để tác động vào
các cấu kiện ,phần tử chuyển mạch của SWNS
 BUS hệ thống
Các thiết bị ngoại vi điều khiển ,ngoại vi báo hiệu kết nối với CC nhờ BUS
hệ thống .BUS là một nhóm dây dẫn cáp song song dùng để truyền tải các
số liệu ,lệnh điều khiển trao đổi giữa các thiết bị khác nhau của CC hay
giữa ngoại vi điểu khiển với CC.Nhờ BUS hệ thống mà vừa làm đơn giản
hoá việc kết nối các thiết bị khác nhau,vừa tăng tốc độ tin cậy ,an toàn và
hiệu qủa kinh tế
5. Phân hệ xử lý trung tâm CPS(xem hình 1.6)
Phân hệ CPS là hệ thống máy tính điện tử số chuyên dụng cho tổng đài có
yêu cầu thời gian thực cao ,năng lực xử lý mạnh được xây dựng và tối ưu hóa

để dành riêng cho các ứng dụng xử lý các cuộc gọi trong tổng đài diện thoại.
Trong giai đoạn đầu của quá trình phá triển thế hệ tổng đài SPC do trình độ
khoa học kỹ thuật và công nghệ chưa cao mà giá thành các bộ xử lý lúc đó rất
đắt nên CPS được xây dựng theo cấu trúc tập chung.Ngày nay nhờ những
thành tựu kỳ diệu đạt được của khoa học kỹ thuật và công nghệ LSI/VLSI
,một mặt chức năng của các hệ thống chuyển mạch trở nên phức tạp,rất
phong phú và dung lượng rất lớn,mặt khác giá thành các bộ xử lý giảm nhanh
nên trong các tổng đài công cộng chỉ sử dụng cấu trúc phân tán
CPS được cấu thành từ hai thành phần cơ bảnlà: Bộ điều khiển trung tâm CC
và Bộ nhớ chính MM. CC là trung tâm xử lý số liệu tốc độ cao ,có thể coi
như đầu não của hệ thống có thực hiện mọi quá trình xử lý cuộc gọi do đó CC
còn có tên gọi là bộ xử lý cuộc gọi,điều khiển tất cả các phân hệ .MM dùng
để chứa các chương trình và số liệu tức là phần mềm điều khiển hệ thống
20

.Phần mềm điều khiển trong tổng đài SPC được chia thành ba bộ phận chính
và được lưu trữ trong ba bộ nhớ tương ứng là: Bộ nhớ chương trình;Bộ nhớ
biên dịch và bộ nhớ số liệu
Hình 1.6 : Sơ đồ khối CPS
6. Phân hệ vận hành quản lý và bảo dưỡng OA&M
Phân hệ OA&MS điều khiển ,xử lý các chức năng vận hành quản lý và bảo
dưỡng ,hệ thống bao gồm chao đổi thông tin giao tiếp người máy nhằm bảo đảm
cho hệ thống hoạt động chức năng theo đúng yêu cầu đặt ra.
Các chức năng chính
 Quản lý
Lưu chữ để biết rõ các thuộc tính của đối tượng cần quản lý và thay đổi
môi trường hoạt động của hệ thống
VD: Cung cấp các số liệu về thuê bao,tạo một đường dây thuê bao
hay trung kế mới ,thay đổi cập nhật thuê bao người sử dụng
 Giám sát

Nhằm xác minh sự đảm bảo mức độ chấp nhận được của dịch vụ cung cấp
và nó được thực hiện bằng các phép kiểm tra đo thử đối tượng
21
Đến PCS
Đến
OA&M
Bộ nhớ
Chương trình
Bộ nhớ
Biên dịch
Bộ nhớ
Dữ liệu
MM
CC

VD:giám sát trạng thái bận rỗi của thuê bao,trung kế ,đo lưu lượng
và tải trên đường dây
 Bảo dưỡng
Bao gồm việc quán xuyến tất cả các chức năng đảm bảo cho hệ thống làm
việc tốt nhất trong điều kiện hiện có
VD:Phát hiện và định vị sai lỗi hỏng hóc trong phần cứng hay phần
mềm để duy trì trạng thái hoạt động chức năng mặc dù một số cấu kiện
nào đó bị hỏng
III.Phần mềm tổng đài
Phần mềm là một thuật ngữ chuyên môn chỉ chung cho tất cả các kiểu
chương trình nghĩa là tập hợp các thuật toán,quy tắc điều khiển và số liệu liên
quan có khả năng điều khiển hệ thống hoạt động theo chức năng định trước.
Trong tổng đài SPC phần mềm có vai trò chức năng quan trọng đặc biệt.Phần
mềm được lưu trữ trong bộ nhớ của tổng đài.Trong quá trình điều khiển các tín
hiệu yêu cầu từ môi rường ngoại vi điều khiển của hệ thống điện thoại được đưa

vào hệ thống điều khiền và xử lý để đưa ra quyết định tương ứng phù hợp để
hoạt hoá thực thi các chức năng nhiệu vụ mong muốn đặt ra
Nhờ có phần mềm mà phần cứng được đơn giản hoá ,với sự giúp đỡ của bàn
phím và màn hình thì việc truy cập vào bộ nhớ để cập nhật thay đổi,lưu trữ hoặc
lấy thông tin ra được thực hiện một cách dễ dàng nhanh chóng thuận tiện và gián
tiếp thông qua lệnh giao tiếp người-máy hay tự động hoàn toàn.Thuật toán và số
liệu điều khiển trong tổng đài điện tử số SPC đã được mã hoá dưới dạng tổ hợp
mã nhị phân(mã máy)xắp xếp theo trận tử kế tiếp nhau và logic để tạo thành
chương trình điều khiển mà nó có khả năng tác động vào các cấu kiện điện tử
của hệ thống .Tuy vậy chương trình điều khiển được viết bằng mã máy gây nên
khó khăn và dễ bị sai lỗi.Để khắc phục ngày nay các chương trình điều khiển
22

tổng đài được viết bằng ngôn ngữ Assembly và ngôn ngữ bậc cao như: C, C
+
+
.Pascal
Phần mềm trong tổng đài theo chức năng được chia thành 2 nhóm chính là
:Phần mềm hoạt động và Phần mềm hỗ trợ
− Phần mềm hoạt động là tập hợp tất cả các chương trình cần thiết để vận
hành khai thác và bảo dưỡng tổng đài .Phần mềm hoạt động được phân
thành phần mềm hệ thống và phần mềm ứng dụng APL.Phần mềm hệ
thống còn gọi là hệ điều hành OS cấu thành từ các chương trình mà chúng
có tác động tiện ích ,có hiệu quả cho việc vận hành các chương trình ứng
dụng sử dụng một cách có hiệu quả các nguồn tài nguyên của hệ thống
chuyển mạch.Những chương trình quan rọngcủa OS bao gồm:Chương
trình điều khiển hệ thống SYS,Chương trình điều khiển thực thi
EXC,Chương trình chuẩn đoán lỗi DEC và chương trình giao tiếp người-
máy MMC.Phần mềm ứng dụng APL bao gồm :Các chương trình sử lý
cuộc goi SP,Chương trình quản lý bảo dưỡng tổng đài MOP

− Phần mềm hỗ trợ bao gồm các chương trình tiện ích trợ giúp cho qúa trình
phát triển và mô phỏng các chương trình cần thiết .Trong thực tế phần
mềm hỗ trợ thường được cung cấp tại các trung tâm phát triển phần mềm
của các hãng đó để phục vụ cho một nhóm các tổng đài ,các cơ sở nghiên
cứu ,sản xuất và phát triển phần mềm
IV. Các yêu cầu kỹ thuật và tham số của tổng đài
1. Giá thành
Yêu cầu về giá thành bao gồm cả về đầu tư xây dựng cơ bản cả về chi phí
bảo dưỡng thường xuyên của hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông .Giá
thành về đầu tư cơ bản bao gồm giá thành các thiết bị và giá thành trang thiết bị
phòng thí nghiệm phục vụ cho công việc đo thử và thực hiện trong quá trình xây
lắp tổng đài .Giá thành về chi phí bảo dưỡng thường xuyên bao gồm chi phí để
23

vận hành tổng đài như điện tiêu thụ ,trang bị môi trường hoạt động và các chi phí
nhằm bảo đảm cho các hoạt động cho công tác khai thác và bảo dưỡng hệ thống
Công nghệ sử dụng có ảnh hưởng lớn tới giá thành hệ thống chuyển mạch
bởi vì công nghệ có ý nghĩa rất quan trọng để quyết định lựa chọn cấu trúc thiết
kế phần cứng cũng như đặc trưng vật lý và kỹ thuật của hệ thống.đặc biệt là
trong lĩnh vực thiết bị và kích thước Module,bao gồm kích thước giá máy,ngăn
máy,số lượng các khối chứcc năng có thể chứa trong một ngăn máy ,phương
thức kết nối và số lượng chân connector kết nối giữa các đơn vị chức năng với
bảng mạch lưng sau ngăn máyv.v
Việc xác định phương thức toả nhiệt cho các linh kiện và các khối chức năng
cũng có ảnh hưởng lớn tới mật độ đóng gói trong mỗi ngăn máy của hệ thốngvì
vai trò quan trong của DSS nên các công nghệ cao tiên tiến nhất luôn luôn được
ưu tiên đưa vào áp dụng nhằm tăng cường năng lực ,mật độ tích hợp, giảm chi
phí nguyên vật liện và giá thành thiết bị chuyển mạch.
2. Dung lượng và khả năng phát triển
Tại bất kỳ thời gian nào ,mạng điện thoại bao gồm các tổng đài với dung

lượng khác nhau tương ứng với sự phân bố của các thuê bao trong phạm vi địa
lý của mạng phục vụ ,sự phân bố lưu lượng và định tuyến của chúng .Thông
thường yêu cầu về dung lượng của tổng đài sẽ tăng dần theo thời gian để đáp
ứng yêu cầu sử dụng dịch vụ điện thoại của khách hàng .Hơn nữa một một hệ
thống chuyển mạch cụ thể còn cần phải xác định dung lượng hợp lý (tối ưu) để
đáp ứng nhu cầu dự báo trong chu kỳ sống của nó hay có khả năng mở rộng
dung lượng theo thời gian .
Một yêu cầu quan trọng đối với hệ thống chuyển mạch là phải có khả năng
mở rộng dung lượng của tổng đài mà không làm gián đoạn dịch vụ cung cấp cho
khách hàng .Điều kiện này phần lớn là có thể đáp ứng được khi mở rộng dung
lượng được thực hiện một các dễ dàng bằng cách cắm thêm các đơn vị chức
24

năng vào ngăn máy đang hoạt động .Đối với các trường hợp mở rộng dung
lượng tổng đài mà kéo theo yêu cầu thay đổi đặc trưng phần cứng hay khối
chuyển mạch hay khối điều khiển .Trong trường hợp này giải pháp thông thường
là sử dụng cấu trúc đa khối hay đối ngẫu vì cấu trúc này cho phép một khối sẽ
thực hiện việc mở rộng dung lượng trong khi đó khối kia vẫn phục vụ bình
thường .Mỗi khối sẽ được mở rộng dung lượng cho tới khi hoàn thành đầy đủ sẽ
đưa các khối trở về trạng thái hạt động bình thường .Trong trường hợp này rõ
ràng thời gian mở rộng cho mỗi khối cầ phải nhanh nhất có thể vì trong khi mở
rộng dung lượng của các khối ,tổng đài không bảo đảm sai lỗi hỏng hóc có thể
xây ra.
Thực tế một thiết kế cụ thể của một tổng đài không thể đảm bảo tính kinh tế
trong phạm vi dung lượng yêu cầu của mạng trong chu kỳ thời gian nhất
định,bởi vậy người ta chia dung lượng tổng đài công cộng ra thành các nhóm
sau
 Dung lượng nhỏ <20.000 số
 Dung lượng trung bình 30.000<X <50.000 số
 Dung lượng lớn 50.000<X<240.000 số

3. Các tính năng dịch vụ
Một hệ thống chuyển mạch cần phải cung cấp các tính năng dịch vụ rất phong
phú cho khách hàng .Ngoài ra ,nhà điều hành khai thác còn đề ra một loạt các
tính năng phục vụ cho mục tiêu vận hành bảo dưỡng hệ thống
4. Hiệu năng
Các tổng đài điện thoại công cộng cần phải đạt độ tin cậy, độ sẵn sàng cao để
đảm bảo cung cấp dịch vụ liên tục với chất lượng dịch vụ tốt cho khách hàng
.Nhà điều hành khai thác viễn thông sẽ xác định yêu cầu chỉ tiêu kỹ thuật về độ
25