Cấu trúc tổng đài NEAX-61E

Website: Email : Tel : 0918.775.368


Mở đầu
Sơ lợc lịch sử phát triển tổng đài
Năm 1876, việc truyền tiếng nói qua khoảng cách xa bằng sợi cáp đồng trở
thành hiện thực khi Alecxander Graham Bell phát minh ra máy điện thoại. Hệ thống
tổng đài dùng nhân công gọi là tổng đài điện thoại cơ đợc xây dựng ở New Haven của
Mỹ năm 1878 là tổng đài thơng mại thành công đầu tiên trên thế giới. Để đáp ứng
nhu cầu ngày càng tăng về dịch vụ điện thoại một cách thoả đáng, để kết nối nhanh
cho các cuộc gọi và vì mục đích an toàn cho các cuộc nói chuyện, hệ thống tổng đài
tự động đợc A.B Strowger của Mỹ phát minh năm 1889. Version cải tiến của mô hình
này, gọi là hệ thống tổng đài kiểu Strowger trở thành phổ biến vào các năm 20.
Trong hệ thống Strowger, các cuộc gọi đợc kết nối liên tiếp tuỳ theo các số điện thoại
trong hệ thập phân và do đó đợc gọi là hệ thống tổng đài từng nấc.
Sau chiến tranh thế giới lần II, nhu cầu về các tổng đài có khả năng xử lý các cuộc
gọi tự động nhanh chống tăng lên. Để phát triển các hệ thống tổng đài yêu cầu phải
có sự tiếp cận mới hoàn toàn, do cần phải giải quyết các vấn đề phức tạp về tính cớc
và đối với việc xuất hiện một cuộc gọi mới đòi hỏi phải xử lý nhiều tiến trình. Hãng
Ericssion của Thụy Điển đã có khả năng xử lý các vấn đề này bằng cách phát triển
thành công hệ hệ tổng đài có các thanh ngang dọc (Cross bar). Hệ tổng đài có các
thanh ngang dọc đợc đặc trng bởi việc tách biệt hoàn toàn chuyển mạch cuộc gọi và
các mạch điều khiển. Đối với mạch chuyển mạch ngang dọc, loại thanh ngang dọc
kiểu mở/ đóng đợc sử dụng, bằng cách sử dụng loại chuyển mạch này có một bộ phận
mở/ đóng có sử dụng các rơle điện tử. Chất lợng của cuộc gọi đợc cải thiện rất nhiều.
Ngoài ra ngời ta còn sử dụng một hệ điều khiển chung để điều khiển đồng thời một
số các trờng chuyển mạch. Khi đó là các xung quay số đợc lu trữ vào các mạch nhớ
và sau đó bằng một thuật toán đợc xác định trớc, các thông tin địa chỉ thuê bao bị gọi
sẽ đợc phân tích để lựa chọn, thiết lập tuyến nối tới thuê bao bị gọi.
1
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Năm 1965, tổng đài điện tử có dung lợng lớn gọi là ESS No1 đợc lắp đặt và đa
vào hai thác thành công ở Mỹ, từ đó mở ra một kỷ nguyên mới cho thế hệ tổng đài
điện tử SPC, Hệ thống ESS No1 là hệ tổng đài sử dụng các mạch điện tử, bao gồm các
vi mạch xử lý và các bộ nhớ để lu trữ các chơng trình cho quá trình xử lý cuộc gọi và
khai thác bảo dỡng. Nhờ đó đã tăng đợc tốc độ xử lý cuộc gọi, dung lợng tổng đài đ-
ợc tăng lên đáng kể, chi phí cho khai thác, bảo dỡng đã giảm đi rất nhiều. Ngoài ra,
hệ tổng đài điện tử mới còn tạo đợc nhiều dịch vụ mới cung cấp cho ngời sử dụng.
Đồng thời, để vận hành và bảo dỡng tốt hơn, tổng đài này đợc trang bị chức năng tự
chuẩn đoán. Tầm quan trọng của việc trao đổi thông tin và số liệu một cách kịp thời
và có hiệu quả đang trở nên quan trọng hơn khi xã hội tiến xu thế phát triển công
nghệ cao. Để đáp ứng đầy đủ một phạm vi rộng các nhu cầu của con ngời sống trong
giai đoạn đầu của kỷ nguyên thông tin, các dịch vụ mới nh dịch vụ truyền số liệu,
dịch vụ truyền hình bao gồm cả dịch vụ điện thoại truyền hình, các dịch vụ truyền
thông di động đang đợc phát triển và thực hiện. Nhằm thực hiện có kết quả các dịch
vụ này, IDN (mạng số tích hợp) có khả năng kết hợp công nghệ chuyển mạch và
truyền dẫn thônh qua qui trình xử lý số là một điều kiện tiên quyết. Ngoài ra, việc
điều chế xung mã PCM đợc dùng trong các hệ thống truyền dẫn đã đợc áp dụng cho
các hệ thống chuyển mạch để thực hiện việc chuyển mạch số. Dựa vào công nghệ
PCM, một mạng đa dịch vụ số (ISDN) có thể xử lý nhiều luồng với các dịch vụ khác
nhau đang đợc phát triển hiện nay.
2
Website: Email : Tel : 0918.775.368


Bảng dới đây giới thiệu số thời điểm ra đời của các hệ thống tổng đài
1876
Graham Bell phát minh máy điện thoại
Tổng đài điện thoại nhân công (tổng đài từ thạch)

1889
Tổng đài tự động từng nấc A.B Strowger
1919
Tổng đài tự động ngang dọc (Crossbar)
1965
Tổng đài điện tử SPC - ESS No1
1970
Tổng đài điện tử nội hạt
Chơng 1
3
Website: Email : Tel : 0918.775.368


Cấu trúc tổng quan tổng đài điện tử số
1.1 Sơ đồ khối tổng đài điện thoại
1.1.1 Khối chuyển mạch
a. Chức năng
Chức năng chủ yếu của khối này là thực hiện thiết lập tuyến nối giữa một đầu
vào bất kỳ với một đầu ra bất kỳ. Đối với hệ thống chuyển mạch số để thiết lập tuyến
đàm thoại giữa hai thuê bao cần phải thiết lập tuyến nối cho cả hai hớng : hớng đi và
hớng về (chuyển mạch 4 dây).
b. Yêu cầu
Khối chuyển mạch phải đảm bảo khả năng đấu nối giữa một đầu vào bất kỳ với
một đầu ra bất kỳ. Nói cách khác, khối chuyển mạch phải có độ tiếp thông hoàn toàn
(non blocking).
c. Cấu tạo
4
Giao tiếp
thuê bao
Chuyển mạch

Các đường
trung kế
Các đường
thê bao
Báo hiệu
thuê bao
Báo hiệu
trung kế
Điều khiển
Lệnh thiết lập MSD cấp cho các mạch đấu chéo
Lệnh thiết lập cấp cho các mạch kết nối chéo
Giao tiếp
trung kế
Website: Email : Tel : 0918.775.368


Bao gồm chuyển mạch điện cơ (Chuyển mạch từng nấc, chuyển mạch ngang
dọc ), chuyển mạch analog, digital... Trờng chuyển mạch số là trờng chuyển mạch mà
tín hiệu chuyển mạch qua đó ở dạng số (Digital). Trờng chuyển mạch số Có các cấu
trúc khác nhau tuỳ theo dung lợng tổng đài và các nhà sản xuất tổng đài : Trờng
chuyển mạch có nhiều loại cấu trúc khác nhau nh : Trờng chuyển mạch thời gian tín
hiệu số T, trờng chuyển mạch không gian tín hiệu số S, trờng chuyển mạch kết hợp
giữa chuyển mạch không gian tín hiệu số và chyển mạch thời gian tín hiệu số nh :T-
S, S -T, T-S-T, T-S-S-T...
1.1.2 Khối báo hiệu
a. Chức năng
Thực hiện trao đổi các thông tin báo hiệu thuê bao, thông tin báo hiệu đờng
trung kế liên đài để phục vụ cho quá trình thiết lập, giải phóng các cuộc gọi. Các
thông tin này đợc trao đổi với hệ thống điều khiển để thực hiện quá trình xử lý cuộc
goi (quá trình tìm chọn và thiết lập, giải phóng tuyến nối cho cuộc gọi).

Báo hiệu thuê bao ----- tổng đài:
Bao gồn các thông tin báo hiệu đặc trng cho các trạng thái:
Nhấc tổ hợp (hook - off), đặt tổ hợp (hook- on) của thuê bao, thuê bao phát xung thập
phân, thuê bao phát xung đa tần DTMF, thuê bao ấn phím Flash (chập nhả nhanh tiếp
điểm tổ hợp) khi thực hiện khai thác một số dịch vụ đặc biệt ...
Báo hiệu tổng đài ----- thuê bao :
Đó là các thông tin báo hiệu về các âm báo nh : âm mời quay số, âm báo bận, âm báo
tắc ngẽn, hồi âm chuông, xung tính cớc 12 Khz, 16 Khz từ tổng đài đa tới ... Ngoài ra
còn các bản tin thông báo khác và dòng điện chuông 25 Hz, 75-90 V từ tổng đài da
tới thuê bao là thuê bao bị gọi.
Báo hiệu trung kế :
Báo hiệu trung kế là quá trình trao đổi cá thông tin về các đờng trung kế (rỗi,
bận, giải phóng, thông tin địa chỉ, thông tin cớc, quản trị mạng ...) giữa hai hoặc
5
Website: Email : Tel : 0918.775.368


nhièu tổng đài với nhau. Trong mạng tổ hợp nhất IDN có hai phơng pháp báo hiệu
trung kế đợc sử dụng : Báo hiệu kênh kết hợp CAS (Channel Associated Signaling :
Báo hiệu kênh riêng), báo hiệu kênh chung CCS (Common Channel Signaling).
Báo hiệu kênh riêng bao gồm hai tiến trình : báo hiệu đờng (Line Signalling),
báo hiệu ghi phát (Register Signalling). Báo hiệu đờng để trao đổi báo hiệu về trạng
thái đờng trung kế, sự chiếm dùng, xác định chiếm dùng và giải toả tuyến nối. Còn
báo hiệu ghi phát để báo hiệu về các thông tin địa chỉ, các đặc tính thuê bao, các yêu
cầu về phát thông tin địa chỉ, thay đổi nhóm báo hiệu, trạng thái thuê bao..
b. Yêu cầu
Hệ thống báo hiệu của tổng đài phải có khả năng tơng thích với các hệ thống
báo hiệu của các tổng đài khác trong mạng viễn thông thống nhất, thuận tiện cho ngời
sử dụng, dễ dàng thay đổi theo yêu cầu mạng lới.
1.1.3 Khối điều khiển

a. Chức năng :
Phân tích, xử lý các thông tin từ khối báo hiệu đa tới để thiết lập hoặc giải
phóng cuộc gọi. Các cuộc gọi có thể là cuộc gọi nọi hạt,cuọc gọi ra, gọi vào, gọi
chuyển tiếp ... Thực hiện tính cớc cho các cuộc gọi, thực hiện chức năng giao tiếp ng-
ời- máy, cập nhật dữ liệu.
Ngoài ra khối điều khiển còn có chức năng thuộc về khai thác bảo dỡng hệ
thống để đảm bảo sao cho hệ thống hoạt động tin cậy trong thời gian dài...
b. Yêu cầu:
Có độ tin cậy cao, có khả năng phát hiện và định vị h hỏng nhanh chóng, chính
xác, thủ tục khai thác bảo dỡng linh hoạt, thuận tiện cho ngời sử dụng, khả năng phát
triển dung lợng thuận tiện..
c. Cấu trúc :
Bao gồm tập hợp các bộ xử lý, Các bộ nhớ (cơ sở dữ liệu), các thiết bị ngoại
vi : băng từ, đĩa cứng, màn hình, máy in ... Hệ thống điều khiển có cấu trúc tập trung,
6
Website: Email : Tel : 0918.775.368


phân tán và cấu trúc điều khiển kết hợp giữa tập trung và phân tán. Các thiết bị điều
khiển phải đợc trang bị dự phòng để đảm bảo độ tin cậy cho hệ thống.
1.1.3 Ngoại vi thuê bao, trung kế
a. Chức năng :
Thực hiện chức năng giao tiếp giữa các đờng dây thuê bao, các đờng trung kế
với khối chuyển mạch. Thuê bao đợc trang bị có thể là thuê bao analog, thuê bao
digital tuỳ theo cấu trúc mạng tổng đài. Trung kế đợc trang bị có thể là trung kế
analog, trung kế digital.
b. Yêu cầu :
Có khả năng đấu nối các thuê bao, trung kế khác nhau : nh thuê bao analog
thông thờng, thuê bao số ... Đờng trung kế analog, đờng trung kế digital...Có trang bị
các thiết bị phụ trợ để phục vụ cho quá trình xử lý cuộc gọi (tạo các loại âm báo, thu

phát xung, bản tin thông báo, đo thử... )
c. Cấu trúc :
Ngoại vi thuê bao thờng có cấu trúc là bộ tập trung thuê bao để thực hiện tập
trung lu lợng trên các đờng dây thuê bao thành một số ít đờng PCM nội bộ có mật độ
lu lợng thoại lớn hơn nhiều để đa tới trờng chuyển mạch thực hiện điều khiển đấu nối
thiết lập tuyến đàm thoại (đối với cuộc gọi ra).
Ngoại vi trung kế thực hiện sự phối hợp về tốc độ, pha, tổ chức các kênh thoại trên
tuyến PCM giữa đờng PCM đấu nối liên đài và đơng PCM đấu nối nội bộ tổng đài.
1.2 Các khối chức năng của tống đài điện tử số SPC
1.2.1 Sơ đồ khối chức năng
7
Kết
cuối
thuê
bao
Bộ điều khiển
đường thuê bao
M
U
X
Tập
trung
thuê
bao
Bộ tạo
âm báo
Thiết bị thu
xung đa
tần
Chuyển

mạch
nhóm
Kết cuối trung
kế tương tự
CAS
CCS
Hệ thống điều khiển tổng đài
Hệ thống khai
thác, bảo dưỡng
Khối chuyển
mạch nhóm
Khối tập trung thuê bao
Trung kế số
Trung kế tư
ơng tự
Hình 1.2.1 Sơ đồ khối chức năng tổng đài điện tử
số
Thiết bị thu
xung đa
tần
Website: Email : Tel : 0918.775.368




1.2.2 Vai trò, cấu trúc các khối chức năng, đờng đấu nối giữa các khối
chức năng
a. Kết cuối thuê bao analog (Bộ thuê bao - BTB) :
Kết cuối thuê bao thực hiện vai trò thiết bị giao tiếp giữa thuê bao và tổng đài,
mỗi thuê bao đợc nối với tổng đài đều đợc đấu nối với một kết cuối thuê bao. Kết

cuối thuê bao thực hiện 7 chức năng sau : BORSCHT Cấp nguồn cho thuê bao
(Battery), bảo vệ quá áp cho thiết bị (Over Voltage Protection), cấp tín hiệu chuông
(Ring), giám sát trang thái (Supervision), mã hoá giải mã (Codec), sai động (Hybrid),
và kiểm tra (Test).
b. Khối ghép kênh MUX :
8
Website: Email : Tel : 0918.775.368


Để nâng cao hiệu xuất sử dụng đờng PCM đấu nối giữa các kết cuối thuê bao
đấu tới bộ tập trung thuê bao, giữa bộ tập trung thuê bao và đờng chuyển mạch trung
tâm, ngời ta sử dụng thiết bị ghép kênh MUX
Nh vậy tại đầu ra bộ ghép kênh MUX ta có luồng PCM có mật độ lu lợng trên các
kênh thoại lớn hơn nhiều lần so với đầu vào bộ ghép kênh MUX. Trong nhiều tổng
đài, thực tế thờng ngời ta tổ chức mỗi ngăn thuê bao có khả năng trang bị tối đa 256
thuê bao, các thuê bao trong mỗi ngăn đợc đấu chung với một hoặc vài thiết bị ghép
kênh MUX để đa ra một hay nhiều đờng PCM nội bộ đấu tới bộ tập trung thuê bao
tuỳ theo cấu trúc mỗi loại tổng đài.
c. Bộ tập trung thuê bao (TTTB) :
Bộ tập trung thuê bao thực hiện chức năng tập trung các luồng tín hiệu số
(PSHW: Pre - SubHigh Way) có mật độ lu lợng thoại thấp tại đầu vào (từ các bộ thuê
bao tới) thành một số ít các luồng tín hiệu số PCM có mật độ lu lơng thoại cao hơn ở
đầu ra (SHW: SubHigh Way) nhằm mục đích nâng cao hiệu xuất sử dụng các đờng
PCM đấu nối giữa các bộ tập trung thuê bao và đờng chuyển mạch trung tâm (đờng
SHW).
Trong nhiều tổng đài, bộ tập trung thuê bao còn thực hiện các chức năng thiết
lập tuyến nối các thiết bị phụ trợ : cấp âm báo, thu xung đa tần... với các thuê bao để
phục vụ cho quá trình thiết lập tuyến nối. Để thực hiện đợc các chức năng trên cấu
trúc của bộ tập trung thuê bao gồm một trờng chuyển mạch, các bộ ghép/tách kênh
(MUX/DMUX), bộ suy hao với hệ số suy hao âm...

d. Thiết bị tạo âm báo :
Thiết bị này thờng đợc cấu tạo bằng các vi mạch nhớ EPROM, mỗi vùng nhớ
chứa một thông tin nhất định về các âm báo đã đợc số hoá, nh âm mời quay số, âm
báo bận, hồi âm chuông, âm báo tình trạng tắc nghẽn ... Đờng nối giữa thiết bị âm
báo và bộ tập trung thuê bao là đờng tín hiệu số PSHW(Pre- SubHigh Way). Theo
sự xắp xếp từ trớc, bộ diều khiển chỉ cần điều khiển đọc ngăn nhớ thích hợp vào thời
9
Website: Email : Tel : 0918.775.368


điểm định trớc, khi đó trên đờng PCM nội bộ đợc đấu giữa thiết bị tạo âm báo và bộ
tập trung thuê bao sẽ có các khe thời gian khác nhau mà trên đó có chữa các thông tin
về âm báo đã đợc số hoá.
Trong quá trình xử lý cuộc gọi, khi cần cấp một âm báo nào đó cho thuê bao.
Bộ điều khiển chỉ cần điều khiển quá trình thiết lập tuyến nối giữa khe thời gian dành
cho thuê bao đó và khe thời gian có chứa âm báo cần thiết qua đờng chuyển mạch
của bộ tập trung thuê bao.
e. Thiết bị thu xung đa tần (MF Sig.):
Thiết bị này đợc đấu nối với bộ tập trung thuê bao qua đờng PCM nội bộ, thực
hiện chức năng thu xung đa tần từ các thuê bao đa tới sau đó chuyển các thông tin địa
chỉ thu đợc cho bộ điều khiển trung tâm để xử lý cuộc gọi. Số lợng các bộ thu xung
đa tần phải đợc tính toán sao cho đáp ứng đợc nhu cầu sử dụng của thuê bao.
f. Khối chuyển mạch nhóm:
Khối chuyển mạch nhóm này còn đợc gọi là khối chuyển mạch trung tâm.
Khối chuyển mạch nhóm thực hiện chức năng thiết lập các tuyến nối khác nhau.
g. Khối tập trung trung kế số:
Khối tập trung trung kế số thực hiện chức năng tập trung tất cả các đờng trung
kế đợc nối với tổng đài (đầu vào khối tập trung trung kế số) để đa ra luồng tín hiệu
số tơng đơng (đờng SHW) đa tới trờng chuyển mạch trung tâm. Các khối báo hiệu
kênh riêng, kênh chung cũng đợc đấu nối với khối tập trung trung kế số. Về cấu trúc

khối tập trung trung kế số cũng bao gồm một trờng chuyển mạch thời gian T, các
thiết bị ghép kênh/tách kênh ...để thực hiện chức năng tập trung các đờng trung kế.
h. Thiết bị thu phát báo hiệu R2, Báo hiệu CCS7:
Tuỳ theo số chức năng báo hiệu của mạng viễn thông Việt Nam mà tổng đài có
thể đợc trang bị huy đông trang thiết bị báo hiệu số 7. Các thiết bị báo hiệu thực hiện
10
Website: Email : Tel : 0918.775.368


chức năng thu/phát các thông tin báo hiệu giữa hai tổng đài và thông tin báo hiệu về
hệ thống điều khiển trung tâm để xử lý.
i. Đờng nối giữa bộ ghép kênh và bộ tập trung thuê bao (PSHW):
Đờng PSHW là đờng PCM cơ sở tốc độ 2,048Mbps. Nh phần bộ thuê bao đã
trình bày, quá trình thực hiện đấu nối A/D, D/A đợc thực hiện tại bộ thuê bao, hay nói
cách khác tại đầu ra bộ thuê bao tín hiệu là tín hiệu số. Để thực hiện đợc điều này bộ
điều khiển mạch điện thuê bao phải thực hiện việc xắp xếp các khe thời gian trên đ-
ờng PCM dùng chung (đờng PSHW) cho các thuê bao đang ở trạng thái nhấc tổ hợp.
Điều này có nghĩa là nếu thuê bao ở trạng thái rỗi thì mạch điện thuê bao đó không đ-
ợc sắp xếp một khe thời gian trên đờng PSHW. Vì vậy trên đờng PSHW mật độ lu l-
ợng thoại không cao do nhu cầu sử dụng điện thoại của thuê bao không phải là liên
tục (phụ thuộc vào thời gian trong ngày, ngày trong tháng, tháng trong năm ... ), nói
cách khác trên đờng PSHW rất ít trờng hợp xảy ra trờng hợp cả 30 kênh thoại bị
chiếm cho các cuộc gọi. Đó là lý do ngời ta gọi đờng này là PSHW.
j. Đờng nối giữa bộ tập trung thuê bao và khối chuyển mạch nhóm (SHW)
Đờng SHW là đờng PCM cơ sở tốc độ 2,048Mbps (tiêu chuẩn CEPT :
European Conference of Postal and Telecommunications Administration), đây là đ-
ờng PCM đợc đấu nối giữa bộ tập trung thuê bao với khối chuyển mạch nhóm
(chuyển mạch trung tâm). Do bộ tập trung thuê bao đã thực hiện tập trung các đờng
PSHW có mật độ lu lợng thoại thấp thành một số tí đờng PCM có mật độ lu lợng
thoại cao hơn gọi là SHW. Trên đờng này số khe thời gian có mang thông tin thoại,

thông tin số liệu nhiều hơn so với đờng PSHW.
k. Đờng nối giữa bộ tập trung trung kế và khối chuyển mạch nhóm SHW
Về cơ bản tơng tự nh trờng hợp vừa đề cập ở trên. Chỉ có khác là khối tập trung
trung kế số tập trung là 1:1, tức là số đờng PCM vào bộ tập trung trung kế số và đờng
PCM ra khỏi bộ tập trung trung kế là nh nhau.
l. Hệ thống điều khiển tổng đài (điều khiển trung tâm)
11
Website: Email : Tel : 0918.775.368


Hiện nay tồn tại nhiều cấu trúc điều khiển tổng đài khác nhau. Nhng tất cả các
cấu trúc điều khiển tổng đài đều sử dụng cấu trúc điều khiển bộ xử lý (còn gọi là cấu
trúc điều khiển đa xử lý). Với cấu trúc nhiều bộ xử lý việc bố trí các bộ xử lý cũng
nh việc tổ chức các phần mềm cho bộ vi xử lý mà cấu trúc hệ thống điều khiển tổng
đài có cấu trúc điều khiển tập trung, điều khiển phân tán đều có những u khuyết điểm
riêng, vì vậy hiện nay các nhà sản xuất tổng đài thờng kết hợp giữa hai cấu trúc điều
khiển này để xây dựng một cấu trúc điều khiển có khả năng xử lý cao hơn, độ tin cậy
cao hơn.
Tuy nhiên đối với mỗi hệ thống chuyển mạch thì cấu trúc điều khiển lại có
những phơng thức kết hợp giữa điều khiển tập trung và điều khiển phân tán khác
nhau. Trong tổ chức điều khiển tổng đài, các phần cứng, phần mềm còn đợc trang bị
các cấu trúc dự phòng, cấu trúc dự phòng phân tải...
m. Điều khiển mạch thuê bao :
Chúng ta biết hiện nay các tổng đài thờng tập trung các thuê bao nhất định
thành một ngăn máy (khoảng 256 thuê bao/ngăn), tai mỗi ngăn đợc trang bị bộ điều
khiển mạch điện thuê bao, bộ điều khiển này có chức năng giám sát trạng thái thuê
bao(chơng trình quét thuê bao), điều khiển mạch điện cấp dòng chuông cho thuê bao,
trao đổi các thông tin cần thiết với bộ điều khiển cấp cao hơn...

Chơng 2

Cấu trúc tổng đài NEAX-61E
12
Website: Email : Tel : 0918.775.368


2.1 Giới thiệu vài nét về công ty NEC
Hệ thống tổng đài NEAX-61E là một trong những sản phẩm do công ty NEC
của Nhật Bản xản xuất. Công ty NEC đơc thành lập năm 1899 với hoạt động chính là
sản xuất và xuất khẩu các thiết bị thông tin. Với gần 100 năm kinh nghiệm của mình
NEC đã ngày càng phát triển và tiến vào lĩnh vực mới, trong đó có các thiết bị tổng
đài vẫn luôn đóng vai trò quan trọng đối với công ty NEC.
Ngày nay, NEC là một công ty điện tử quốc tế sản xuất trên 15000 loại sản
phẩm khác nhau và dang đợc sử dụng ở 159 nớc trên thế giới. NEC luôn có sự phối
hợp cân bằng giữa 4 lĩnh vực chủ yếu sau :
Thông tin
Máy tính
Các thiết bị điện tử
Điện tử gia dụng
Quan điểm của C&C (Computer And Communication) lần đầu tiên đợc NEC
đa ra áp dụng năm 1977, nó đề cập đến sự kết hợp giữa lĩnh vực máy tính và lĩnh vực
thông tin với những tiến bộ trong vi điện tử. NEC là một trong những công ty trên thế
giới đã thành công trong việc cung cấp một phạm vi rộng lớn các thiết bị điện tử trên
cả 4 lĩnh vực đợc đề cập ở trên. Điều này đã tạo cho công ty NEC một vị trí độc nhất
và nó cũng khẳng định sự kết tinh của các thành tựu công nghệ đã đạt đợc trong các
sản phẩm của công ty.
2.2 Giới thiệu chung về hệ thống tổng đài NEAX-61E
Mạng theo nguyên tắc phân chia thời gian (Time Division) và đợc điều khiển
bằng chơng trình cài đặt sẵn (Stored Program Controlled). Hệ thống đáp ứng đợc một
phạm vi rông lớn các ứng dụng và tao ra những giải pháp về mạng phù hợp với các
nhu cầu thông tin đa dịch vụ. Sự lịnh hoạt cho phép sự lựa chọn tối u về thiết bị, để

đáp ứng đợc cả về mặt kinh tế và kỹ thuật.
13
Website: Email : Tel : 0918.775.368


NEAX-61E là hệ thống chuyển mạch có dung lợng lớn và tính linh hoạt cao
nhờ việc sử dụng các hệ máy tính và công nghệ điện tử viễn thông mới nhất. Các linh
kiện bán dẫn LSI (Large Scale Intergration), cùng với cấu trúc khối chức năng, hệ
thống NEAX-61E có cấu tạo vật lý nhỏ hơn vàn có hiệu quả kinh tế lớn hơn các hệ
thống trớc đây. Những đặc điểm nh điều khiển đa xử lý và mạng gần nh không tắc
nghẽn (Non- Blocking) tạo nên tính tuyệt vời khi lựa chọn hệ thống mới và mở rộng.
2.2.1 Phạm vi ứng dụng và dung lợng
Hệ thống có khả năng phục vụ một phạm vi rộng lớn các ứng dụng, từ những
ứng dụng đòi hỏi phải có dung lợng lớn nh ở các thành phố cho đến những ứng dụng
chỉ cần dung lợng nhỏ ở vùng nông thôn. Hệ thống có thể làm việc nh một chuyển
mạch quốc tế, chuyển mạch chuyển tiếp, chuyển mạch đờng dài, chuyển mạch kết
hợp đờng dài và nội hạt, cũng nh có thể đáp ứng nhu cầu đặc biệt nh điện thoại di
động hoặc hệ thống trợ giúp truyền thông (TASS). Ngoài ra hệ thống còn có khả năng
kết hợp với nhiều hệ thống đặc biệt khác nh ở hình 2.2.1
14
TASS
RSU
MTS
Paging
INTS
TS
MS
TLS
LS
DOMSAT

INMARSAT
RLU
NEAX-61E
Hình 2.2.1 Các ứng dụng của hệ thống NEAX- 61E
Website: Email : Tel : 0918.775.368


DOMSAT Hệ thống vệ tinh quốc gia
INMARSAT Hệ thống vệ tinh hàng hải quốc tế
INTS Chuyển mạch quốc tế
LS Chuyển mach khu vực
MS Chuyển mạch chuyển tiếp
MTS Chuyển mạch điện thoại di động
RLU Đơn vị điều khiển đờng dây từ xa
RSU Đơn vị chuyển mạch từ xa
TASS Hệ thống trợ giúp dịch vụ truyền thông
TLS Chuyển mạch kết hợp giữa đờng dài và nội hạt
TS Chuyển mạch đờng dài
Paging Nhắn tin
ứng dụng
Số đờng dây thuê
bao
Lu lợng (Max)
Khả năng xử lý
cuộc gọi (Max)
Chuyển mạch
khu vực
100.000 Lines 27.000 erlangs 1.000.000 BCHA
Đơn vị chuyển 10.000 Lines 1000 erlangs 35.000 BCHA
15

Website: Email : Tel : 0918.775.368


mach từ xa
Đơn vị điều
khiển đờng dây
từ xa
4.000 Lines 336 erlangs ........................
Chuyển mạch
đờng dài trên
chuyển tiếp
60.000 circuits 27.000 erlangs 1.000.000 BCHA
Chuyển mạch
quốc tế
60.000 circuits 27.000 erlangs 700.000 BCHA
Hệ thống trợ
giúp truyền
thông
512 positions ....................... ........................
2.2.2 Cấu trúc hệ thống
Hệ thống chuyển mạch có cấu trúc cơ bản dựa trên các khối chức năng
(Building Block). Chính vì có cấu trúc khối này mà hệ thống có thể bao trùm hàng
loạt các ứng dụng và khả năng bổ xung thêm các module phụ mà không cần phải thay
đổi nền tảng hệ thống. Tuy nhiên, cùng một lúc hệ thống làm việc ở chế độ đa xử lý
và có thể định lại cấu hình hệ thống từ xa để tiếp cận các nhu cầu dịch vụ mới.
Hệ thống mới phù hợp với các nhân tố :
Công nghệ tiên tiến trong phần cứng
Cấu trúc thay đổi từ hệ thống chuyển mạch thông thờng (Tranditional
Switching Systems) sang hệ thống chuyển mạch số tích hợp (Intergrated
Digital Systems)

Đặc tính chung của hệ thống là có cấu trúc phần mềm và phần cứng theo kiểu
module độc lập, bao gồm các module thiết bị định hớng dịch vụ (Service oriented
equipment) đợc điều khiển riêng rẽ, cũng nh các giao diện chuẩn với phân hệ chuyển
mạch và phan hệ xử lý. Chính vì vậy hệ thống NEAX-61E luôn có giá thành hạ, tìm
lỗi đơn giản, dễ dàng sửa chữa.
16
Website: Email : Tel : 0918.775.368


2.2.3 Các đặc tính cơ bản:
Phần cứng của hệ thống đợc chia thành 4 hệ thống chức năng còn gọi tắt là
phân hệ nh sau :
Phân hệ ứng dụng (Application subsystem).
Phân hệ chuyển mạch (Switching subsystem).
Phân hệ xử lý (Processor subsystem).
Phân hệ vận hành và bảo dỡng (Operation and Maintenance subsystem).
Tơng tự nh vậy, phần mềm cũng có cấu trúc gồm các module chơng trình chức
năng riêng. Cấu trúc này đạt đợc hiệu quả cao trong việc đáp ứng dễ dàng các yêu cầu
hệ thống viễn thông của khách hàng.
Hệ thống NEAX-61E là một hệ thống đa xử lý có đặc điểm sau:
Chuyển mạch đợc điều khiển tự động bằng chơng trình cài đặt sẵn
Có cấu trúc khối từ các module chức năng và các giao diện chuẩn
Có thể điều khiển theo kiểu phân tán, dùng cho hệ thống có dung lợng lớn, hoặc
theo kiểu tập trung dùng cho hệ thống có dung lợng vừa và nhỏ. Hệ thống có độ
tin cậy cao.
Một mạng chuyển mạch gồm 4 tầng (T-S-S-T): thời gian-không gian-không gian-
thời gian (Time-Space-Space-Time) hầu nh không bị tắc nghễn và tạo ra 2880
kênh thông tin có thể chuyển mạch đợc cho mỗi mạng.
Đợc xây dựng từ các thiết bị linh kiện điện tử tích hợp cao (VLSI).
Có các chức năng khôi phục trạng thái hoạt động tự động hoặc thủ công nhờ các

đơn vị nhớ băng từ và đĩa từ (MTU và DKU).
Sự phân chia giữa phân hệ ứng dụng và phân hệ chuyển mạch qua những giao
diện đợc chuẩn hoá.
Số hoá toàn bộ hệ thống ghép kênh, không gây những thiệt hại về truyền dẫn.
Có cấu hình chuẩn đáp ứng đợc các khuyến nghị của CCITT.
17
Website: Email : Tel : 0918.775.368


+ Cấu trúc mạng chuyển mạch phân chia theo thời gian :
Hệ thống sử dụng mạng chuyển mạch đơn lẻ trong các khối chức năng để dễ tạo
ra dung lợng chuyển mạch lớn. Hệ thống đa xử lý có thể chứa tới 22 mạng chuyển
mạch thực hiện chuyển mạch cho hệ thống 100.000 đờng thuê bao. Mỗi mạng chuyển
mạch có cấu trúc T-S-S-T đảm bảo khả năng mở rộng hệ thống tối đa.
+ Cấu trúc hệ thống điều khiển :
Đặc điểm chính của hệ thống điều khiển trong cấu hình đa xử lý là phân bổ các
chức năng và còn gọi là hệ thống cấu trúc đơn. Chính vì vậy mà đơn giản cho thiết kế
và chỉ phải dùng cho ít loại module hơn. Các module làm việc độc lập với nhau và
liên lạc với nhau qua các giao tiếp chuẩn để xử lý các chức năng điếu khiển chuyển
mạch.
Các chức năng điều khiển chuyển mạch :
Chức năng phụ thuộc vào cấu trúc phần cứng hoặc theo hệ thống báo hiệu
(chức năng điều khiển mạng, chức năng xử lý báo hiệu).
Chức năng không phụ thuộc vào cấu trúc phần cứng hoặc hệ thống báo hiệu
(chức năng xử lý logic, điều khiển và phân tích trạng thái cuộc gọi).
Do kiểu cấu trúc hệ thống sử dụng module và xử ý phân tán bằng phần mềm hệ
thống mà giá thành bộ nhớ và bộ xử lý giảm xuống. Hơn nữa việc thiết kế cho phần
cứng và phần mềm mềm dẻo và linh hoạt đáp ứng cho việc mở rộng hệ thống và
những đòi hỏi của hệ thống chuyển mạch tơng lai.
2.3 Cấu hình phần cứng

2.3.1 Cấu trúc cơ bản



18
Mạch
đầu
Mạch
cuối
Bộ điều
khiển
P
M
U
X
Hình 2.3.1 Cấu trúc cơ bản của hệ thông
NEAX-61E
Chuyển mạch
thời gian
Chuyển mạch
không gian
Chuyển mạch
thời gian
Bộ điều khiển
đường thoại
Bộ xử lý
cuộc gọi
Bộ nhớ
chính
Mạng

chuyển
mạch
S
M
U
X
S
M
U
X
Bộ xử lý
cuộc gọi
Bộ nhớ
chính
Bộ điều
khiển bus
Bộ xử lý vận
hành bảo dưỡng
Bộ nhớ
chính
Bộ nhớ
chung
Hình 6.4.2
Chức năng
phát hiện
cuộc gọi
Phân hệ vận hành và bảo dưỡng Phân hệ xử lý
Phân hệ chuyển mạch
Phân hệ ứng dụng
Đơn

vị đĩa
từ
Đơn vị
băng
Bàn giám
Website: Email : Tel : 0918.775.368


2.3.2 Phân hệ ng dụng :
Phân hệ ứng dụng tạo ra một giao diện chuẩn giữa mạng điện thoại với phân
hệ chuyển mạch và phân hệ xử lý, nó có thể định vị lại cấu hình để đáp ứng yêu cầu
hệ thống chuyển mạch . Nó bao gồm có nhiều loai giao tiếp dịch vụ điều khiển các
chức năng đầu cuối và mạch giao tiếp với phân hệ chuyển mạch khác nhau, đồng thời
gửi các thông tin quét thuê bao về phía bộ xử lý cuộc gọi . Phân hệ này có thể bổ
19
Website: Email : Tel : 0918.775.368


xung hoặc thay đổi dễ dàng để tiếp cận những phát triển của kỹ thuật và những nhu
cầu mới của khách hàng.
Phân hệ ứng dụng giao tiếp với phân hệ chuyển mạch qua các đờng tín hiệu
PCM gồm 128 khe thời gian đợc ghép kênh với tốc độ là 8,192 Mbps
Phân hệ ứng dụng bao gồm các chức năng sau :
Giao tiếp đờng dây thuê bao tơng tự (Analog Subcriber Line Interface).
Giao tiếp trung kế tơng tự (Analog Trunk Inerface).
Giao tiếp trung kế số (Digital trunk Interface).
Giao tiếp hệ thống ở xa (Remote System Interface).
Giao tiếp báo hiệu kênh chung (Common Channel Signaling Interface).
Giaotiếp kết nối ISDN (Intergated Services Digital Network).
Giao tiếp trung kế dịch vụ (Service Trunk).

Giao tiếp bàn điện thoại viên (Operator Position Interface).
a. Giao tiếp đờng dây thuê bao tơng tự :
Giao tiếp đờng dây thuê bao tơng tự sử dụng một mạch đầu cuối
gọi là mạch điện đờng dây LC (Line Curcuit) để thực hiện điều khiển chuyển đổi t-
ơng tự/số (A/D) vvà chuyển đổi số/ tơng tự (D/A) các tín hiệu thoại trên các đờng dây
thuê bao, tổng đài PBX (Private Branch Exchange).

1
20
Bus kiểm
tra
Rơle
kiểm
tra
Cấp
chuông
Bảo vệ
quá áp
Cấp
nguồn
Khối giám
sát (chèn
tách báo
hiệu)
Bộ điều
khiển SLTU
M
U
X
&

D
E
M
U
X
Hình 2.3.2 Sơ đồ khối chức năng của mạch điện đường dây thuê bao
Mã hoá
Giải mã
2Mbps
Vào/ra
bộ tập
trung
thuê bao
......
Các SLTU khác
1
.
.
.
3
0
Các SLTU
khác
......
......
Bus cấp
chuông
......
Bus cấp
nguồn

Tới SLTU
khác
Hệ thống điều khiển tổng đài
Website: Email : Tel : 0918.775.368


Card LC gồm có chức năng BORSCHT:
B - Battery supply to subcriber line (Cấp nguồn cho thuê bao)
O - Over Voltage Protection ( bảo vệ quá áp cho thiết bị)
R - Ring current supply (Cấp tín hiệu chuông)
S - Supervision subcriber terminal (giám sát trạng thái thiết bị đầu cuối thuê bao)
C - Coder and Decoder (bộ lập/giải mã)
H - Hybrid (sai động)
T - Test (kiểm tra)
Nhờ vào việc sử dụng các mạch sai động tích hợp, công nghệ LSI và các rơle
siêu nhỏ đã tao nên những bảng (Board) mạch trên đó có gắn các mạch LC 4 đờng
hoặc 8 đờng thuê bao gồm một bộ CODEC và các mạch điện dao tiếp để điều khiển.
Vì lu lợng thoại của một đờng thuê bao thấp nên một chuyển mạch đờng dây số
DSLW (Digital line switch) đợc dùng để tập trung các đờng thuê bao trớc khi đa đến
tầng ghép kênh sơ cấp PMUX (Primery Multiplexer). Tỷ số tập trung đợc điều chỉnh
để phù hợp với lu lơng thoại.
b. Giao tiếp trung kế tơng tự:
Giao tiếp trung kế tơng tự dùng để kết nối các tổng đài tơng tự hiện đang tồn
tại. Các trung kế đơc phân thành trung kế giọi vào, trung kế gọi đi và trung kế hai
chiều. Các tín hiệu thông tin từ một mạch điện trung kế đợc chuyển sang ttín hiệu
PCM bằng bộ CODEC mà không phải qua bộ tập trung thuê bao. Các tín hiệu PCM
đợc ghép kênh thành một đờng tín hiệu PCM - TDM 120 kênh thoại bởi bộ ghép
kênh sơ cấp PMUX. Giao tiếp trung kế tơng tự còn cung cấp các chức năng điều
21
Website: Email : Tel : 0918.775.368

khiển đệm (Pad control) cho các đờng trung kế đặc biệt nh là các đờng dây PBX và
trung kế trả lời tự động. Nó cũng có thể chứa các mạch trung kế khác nhau để giao
tiếp với các tổng đài liên quan. Những mạch điện này có thể truyền các xung quay số
DP (Digital Pulse), mã đa tần MFC (Multifrequency) để chuyển báo hiệu thanh ghi.
c. Giao tiếp trung kế số :
Giao tiếp trung kế số kết nối trực tiếp các đờng truyền dẫn PCM với phân hệ
chuyển mạch. Tuỳ thuộc vào các phơng pháp mã hoá áp dụng cho hệ thống : hoặc 4
đờng PCM 30 kênh (theo luật A), hoặc 5 dờng PCM 24 kênh (theo luật à) đơc nối
đến bộ giao tiếp trung kế số DTI. Đầu ra của DTI đợc ghép kênh sơ cấp PMUX thành
một kênh truyền dẫn PCM - TDM gồm 120 kênh mang thông tin thoại.
d. Giao tiếp với hệ thống ở xa :
Giao tiếp với hệ thiống ở xa tức là giao tiếp đờng dây thuê bao đợc nối với
mạng chuyển mạch tại tổng đài chủ qua đờng PCM. Có hai loại ứng dụng hệ thống ở
xa là :
+ Đơn vị điều khiển chuyển mạch ở xa RSU (Remote Switch Unit)
+ Đơn vị điều khiển đờng dây ở xa RLU (Remote Line Unit)
Cả hai đơn vị này có giao tiếp giống nhau. Giao tiếp hệ thống ở xa với tổng đài
chủ qua đờng trung kế. Các chức năng giao diện đầu cuối và các mạch thực hiện các
chức năng này đợc tổ hợp trong card DTI. Sử dụng cấu hình này, hệ thống ở tổng đài
chủ có thể xử lý các cuộc gọi theo những cách điều khiển giống nhau mà không cần
biết rằng thuê bao đợc nối đến tổng đài chủ hay hệ thống chuyển mạch ở xa.
e. Giao tiếp báo hiệu kênh chung :
Giao tiếp báo hiệu kênh chung CCS thực hiện chức năng báo hiệu kênh chung
CCS giữa các tổng đài phù hợp với yêu cầu báo hiệu số 7. Giao tiếp này phù hợp với
đờg báo hiệu tốc độ truyền 64 Kbps trên đờng dây số và 48Kbps trên đờng dây tơng
tự . Giao tiếp này nối hệ thống với mạng dữ liệu chuyển mạch công cộng (CSPN) qua
22
Website: Email : Tel : 0918.775.368

module trung kế dịch vụ (SVTM) trong module phân hệ chuyển mạch và module giao
tiếp truyền dẫn số DTIM.
f. Giao tiếp kết nối ISDN :
+ Giao tiếp đờng dây truy nhập cơ bản:
Giao tiếp này cung cấp đờng nối giữa mạng ngời sử dụng (UN) 2B+D ISDN
đến thiết bị nhà riêng của thuê bao nh thiết bị đầu cuối mạng NT và bộ thích ứng đầu
cuối (TA). Thành phần cơ bản gồm giao tiếp đờng dây truy nhập cơ bản là module đ-
ờng dây số DLM, giao tiếp tốc độ cơ sở và module bộ xử lý điều khiển đờng LCPM.
Module đờng dây số DLM cung cấp giao diện kiểu U với thuê bao bởi đờng truy
nhập cơ bản 2 kênh B và 1 kênh D (2B + D). Đờng truy nhập cơ bản đầu cuối đợc tập
trung và đợc ghép vào đờng sơ cấp 30B + D đó chính là giao diện module bộ xử lý
điều khiển đờng LCPM. Module xử lý điều khiển đờng LCPM ghép vào các đờng
truy nhập tốc độ sơ cấp thành đờng Subhighway. Đờng này giao tiếp với phân hệ
chuyển mạch.
Module xử lý điều khiển đờng LCPM có các chức năng sau :
Kênh thông tin D có thể dùng để chuyển mạch gói
Giao diện logic với module chuyển mạch gói (PSM) gọi là chuyển mạch gói
Xử lý các chức năng chuyển mạch kênh
+ Giao tiếp tốc độ sơ cấp :
Giao tiếp này bao gồm module giao tiếp tốc độ sơ cấp (PRIM) và module xử lý
điều khiển đờng LCPM.
+ Giao tiếp mạng chuyển mạch gói (PIN):
Giao tiếp mạng chuyển mạch gói PIN đợc điều khiển bởi bộ điều khiển mạch gói
(PH), cho phép các thuê bao ISDN truy nhập vứi mạng dữ liệu chuyển mach gói công
cộng (PSPDN) qua đờng trung kế X75.
g. Giao tiếp trung kế dịch vụ:
23
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Giao tiếp trung kế dịch vụ cung cấp các dịch vụ nh tạo tín hiệu âm báo, báo
hiệu AC. Giao tiếp này gồm nhiều mạch điện khác nhau, chẳng hạn nh : Bộ tao tín
hiệu âm báo, bộ phát báo hiêu thanh ghi...
h. Giao tiếp bàn điện thoại viên :
Giao tiếp này đợc dùng trong ứng dụng cguyển mạch tổng đài hoặc chuyển
mạch quốc tế. Nó kết nối thuê bao gọi và bị gọi, hoặc kết nối đến điện thoại viên
trong trờng hợp kết nối hai thuê bao, hoặc kết nối cả hai thuê bao điện thoại viên (kết
nối hội nghị). Ngoài ra còn có nhiều dịch vụ khác nhau nh các cuộc gọi trạm nối
trạm, ngời nối ngời, các cuộc gọi trả tiền trớc (Collect call)... đợc thực hiện thông qua
bàn điện thoại viên với hệ thống trợ giúp dịch vụ ASC (Assistance Service Console).
Tuỳ thuộc vào nhu cầu của khách hàng, tối đa có 512 bàn điện thoại viên đợc dùng để
hỗ trợ cho mỗi hệ thống
2.3.3 Phân hệ chuyển mạch




24
67584 khe thời gian
480x6
2880
kênh
480x6
2880
kênh
S
M
U

X
S
M
U
X
Chuyển mạch
thời gian T1
Chuyển mạch
thời gian T1
Chuyển mạch
không gian S1
Chuyển mạch
không gian S2
Chuyển mạch
thời gian T2
Chuyển mạch
thời gian T2
S
D
M
U
X
S
D
M
U
X
S
M
U

X
S
M
U
X
Chuyển mạch
thời gian T1
Chuyển mạch
thời gian T1
Chuyển mạch
không gian S2
Chuyển mạch
không gian S2
Chuyển mạch
thời gian T2
Chuyển mạch
thời gian T2
S
D
M
U
X
S
D
M
U
X
6x24
6x24
22

24x6
24x6
22
67584 khe thời gian
JHW
HW SHW
W
HW
SHW
Bộ điều khiển đư
ờng thoại SPC
Đến/đi từ bộ xử lý cuộc gọi
Hình 4.1 Cấu trúc phân hệ chuyển mạch
(6)
(6)
(6)
(6)
128Tsx4 = 512Ts 128Tsx4 = 512Ts
Website: Email : Tel : 0918.775.368




Phân hệ chuyển mạch thiết lập đờng nối giữa các kênh đầu vào và các kênh
đầu ra để tạo thành đờng thoại giữa các thuê bao và các trung kế hoặc giữa các trung
kế với nhau.
Phân hệ này có cấu trúc kép đảm bảo vận hành tốt và dễ dàng mở rộng hệ
thống đáp ứng khi dung lợng tăng. Hệ thống này bao gồm những mạng chuyển mạch
ghép kênh theo thời gian và có cấu trúc module, đợc xây dựng từ các mạng chuyển
mạch 4 tầng T - S -S - T. Mỗi mạng cơ sở có cấu trúc đối xứng gồm 6 tầng chuyển

mạch thời gian thứ nhất T1, một tầng chuyển mạch không gian thứ nhất S1, một tầng
chuyển mạch không gian S2 và 6 tầng chuyển mạch không gian thứ hai
SMUX/SDMUX (Secondary Multiplex/ Secondary Demultiplex) đợc nối tới tầng T1
và một tầng T2 tơng ứng.
25