Tổng quan về tổng đài SPC- Giao Tiếp đường dây thuê bao tương tự

Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
Mục lục
Lời nói đầu
.........................................................................................................................
4
Phần I: Tổng quan về tổng đài SPC
.........................................................................................................................
6
Chơng1: Giới thiệu chung
.........................................................................................................................
6
1.1 : Sơ lợc lịch sử phát triển của tổng đài SPC
.........................................................................................................................
6
1.2 :Đặc điểm của tổng đài SPC........................................................7
1.3: chức năng chung của tổng đài SPC
.........................................................................................................................
7
1.3.1:Chức năng báo hiệu
.............................................................................................................................
7
1.3.2: Chức năng xử lý thông tin báo hiệu và điều khiển chuyển
mạch ..................................................................................................................
7
1.3.3: Chức năng tính cớc
.............................................................................................................................
8
1.3.4: Chức năng thiết lập cuộc gọi
.............................................................................................................................
8
Chơng 2: Sơ đồ khối của tổng đàI SPC

.........................................................................................................................
9
2.1: Sơ đồ khối của tổng đài điện tử số
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
1
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
................................................................................................
10
2.1.2: các khối chức năng khác của tổng đài.
.............................................................................................................................
12
2.1.3: Nguyên lý hoạt động của tổng đài.
.............................................................................................................................
14
2.1.4 Quá trình xử lý cuộc gọi
.............................................................................................................................
15
Chơng 3: Trờng chuyển mạch
.........................................................................................................................
17
3.1:Tổng Quan:
.........................................................................................................................
17
3.2 Nguyên lý chuyển mạch của tổng đài
.........................................................................................................................
17
3.2.1 Khái quát về chuyển mạch số.
.............................................................................................................................
17
3.2.2 Nguyên lý hoạt động của chuyển mạch.

.............................................................................................................................
19
3.3 Trờng chuyển mạch thời gian tín hiệu số (T) .
.........................................................................................................................
19
3.3.1 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của trờng chuyển mạch thời
gian.....................................................................................................................
19
3.3.2 Nhận xét về trờng chuyển mạch thời gian.
.............................................................................................................................
20
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
2
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
3.4 Trờng chuyển mạch không gian tín hiệu số (S)
.........................................................................................................................
21
3.4.1 Cấu trúc và nguyên lý của trờng chuyển mạch không gian
.........................................................................................................................
21
3.4.2 Nhận xét về trờng chuyển mạch không gian
.............................................................................................................................
23
3.5 Các thông số trờng chuyển mạch
.........................................................................................................................
24
3.6 Khối điều khiển chuyển mạch của trờng chuyển mạch
.........................................................................................................................
24
3.6.1 Bộ điều khiển chuyển mạch

.............................................................................................................................
25
3.6.2 Trao đổi thông tin giữa hệ thống điều khiển tổng đài và bộ
điều khiển khối chuyển mạch...........................................................................
26
3.6.3 trao đổi thông tin giữa bộ điều khiển chuyển mạch và các đơn
vị điều khiển trong trờng chuyển mạch..........................................27
Chơng 4: Kiểm Soát Báo Hiệu Và Tính Cớc Trong
Tổng Đài SPC............................................................................................
30
I. Báo hiệu
.........................................................................................................................
30
4.1: Giới thiệu chung về phơng pháp báo hiệu
.........................................................................................................................
30
4.2: Vai trò của báo hiệu
.........................................................................................................................
31
4.3 Các thành phần mạng thông tin báo hiệu.
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
3
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
.........................................................................................................................
31
4.3.1 Các hệ thống báo hiệu của tổng đài
.............................................................................................................................
31
4.3.1.1 Phân loại báo hiệu
.............................................................................................................................

31
4.1.2.2 Báo hiệu thuê bao
.............................................................................................................................
31
4.4 Báo hiệu trung kế liên đài
.............................................................................................................................
34
4.4.1 Quá trình báo hiệu giữa hai tổng đài.
.............................................................................................................................
34
4.4.2 Báo hiệu kênh riêng ( Kênh kết hợp CAS ).
.............................................................................................................................
36
4.4.3 Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS (common channel
signalling):.........................................................................................................
38
4.4.4 Bản tin báo hiệu trong mạng báo hiệu số7:
.............................................................................................................................
39
4.5 Tính cớc trong tổng đài SPC
.........................................................................................................................
39
4.5.1 Tính cớc theo thời gian thực
.............................................................................................................................
39
4.5.2 Tính cớc sau khi hoàn thành cuộc gọi
.............................................................................................................................
40
4.6 Các thiết bị thu phát báo hiệu của tổng đài
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44

4
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
.........................................................................................................................
40
4.6.1 Thiết bị thu/phát báo hiệu đa tần(multifequency)
.............................................................................................................................
40
4.6.2 Thiết bị thu phát báo hiệu hợp kênh
.............................................................................................................................
41
Chơng 5: Khối giao tiếp
.........................................................................................................................
44
1.Giao tiếp thuê bao
.............................................................................................................................................
44
5.1 Kết cuối đờng dây thuê bao tơng tự (Analog)
.........................................................................................................................
44
5.2 Kết cuối đờng dây thuê bao số (Digital subscriber line
termination)....................................................................................................
46
II. Giao tiếp trung kế của tổng đàI đIện tử số SPC
48
5.3 kết cuối các đờng trung kế tơng tự (ATTU):
.........................................................................................................................
48
5.4 Kết cuối các đờng trung kế số(DLTU)
.........................................................................................................................
50

Chơng 6: Khối điều khiển và các chức năng
quản lý và bảo dỡng trong tổng đài điện tử số SPC...

6.1 Cấu trúc của hệ thống điều khiển trong tổng đài SPC.
.........................................................................................................................
55
6.1.1 Phân loại các hệ thống điều khiển trong tổng đàI SPC
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
5
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
.............................................................................................................................
55
6.2 Cấu trúc điều khiển đa xử lý của tổng đài điện tử số SPC
.........................................................................................................................
60
6.2.1 Cấu trúc điều khiển trung tâm CC (Center control), xử lý khu
vực RP ................................................................................................................
60
6.2.2 Cấu trúc đIều khiển tổ chức theo kiểu module:
.............................................................................................................................
61
Phần 2
Chơng 11: Thiết kế tuyến thuê bao xa
.........................................................................................................................
62
I. Khái quát.
..........................................................................................................
62
7.1 Nhu cầu tất yếu đối với tuyến thuê bao xa.
.........................................................................................................................

62
7.2 Đặc điểm tuyến thuê bao xa:..........................................................
63
7.3 Phân tích và thiết kế theo sơ đồ.
.........................................................................................................................
63
7.4 Phân tích mạch điện giao tiếp thuê bao với tuyến truyền dẫn
PCM- TDM.....................................................................................................
65
a. Các số liệu ban đầu.
.............................................................................................................................
65
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
6
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
b. Thiết lập sơ đồ:
.............................................................................................................................
67
c. Sơ đồ mạch điện chi tiết của giao tiếp thuê bao với tuyến truyền
dẫn PCM - TDM................................................................................................
73
7.5: Thiết kế mạch điện tổng hợp mạch điện ghép nối
giao tiếp tổng đài với tuyến truyền dẫn PCM - TDM..........................75
Lời nói đầu
Ngày nay, khi đã bớc sang kỷ nguyên mới - kỷ nguyên của xã hội
thông tin. Thông tin và kiến thức vẫn đóng vai trò quan trọng trong sự phát
triển của mỗi ngành, mỗi quốc gia. Trong những năm vừa qua, ngành viễn
thông Việt nam đã đã có những bớc phát triển vợt bậc, mạng lới từng bớc đợc
mở rộng và hiện đại hoá. Hàng loạt các công nghệ tiên tiến trên thế giới nh
tổng đài điện tử số SPC, truyền dẫn số PDH và SDH trên cáp sợi quang và vi

ba, thông tin di động số GSM đã đ ợc đa vào áp dụng trên mạng viễn thông
Việt nam.
Với mạng kỹ thuật số, nó có khả năng hợp nhất tất cả các tín hiệu của
mọi loại dịch vụ, điều đó mang lại lợi ích lớn về kinh tế bởi các dịch vụ thông
tin khác nhau cùng sử dụng chung một mạng truyền dẫn.
Trong kỹ thuật chuyển mạch không ngừng phát triển và ngày càng đợc
nâng cao. Những năm gần đây, công nghệ bán dẫn tiến tiến đã tạo ra các sản
phẩm kỹ thuật cao nh các mạch IC, LSC, MSI có độ tích hợp lớn. Những
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
7
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
thành tựu này đã đợc nâng cao cả về chất lợng, độ tin cậy cũng nh hiệu quả
về kinh tế của dịch vụ viễn thông.
Tổng đài SPC số đợc biết đến nh là thế hệ tổng đài đợc thiết kế
Luôn đẩm bảo khả năng nâng cấp, tơng thích với các hệ thống khác
chính vì SPC ngay những phiên bản đầu tiên cũng đã có sự can thiệp nhiều
của phần mềm trong báo hiệu ,xử lý cuộc gọi SPC luôn đ ợc đặt ra yêu cầu
đổi mới, phát triển cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin.
Khả năng nâng cấp, tơng thích của SPC đã thực sự thuyết phục em khi
chọn đề tài:
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
8
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
Tổng quan về tổng đài SPC- Giao Tiếp đờng dây
thuê bao tơng tự
Mặc dù đã hết sức cố gắng nhng do kinh nghiệm và trình độ còn hạn
chế nên đồ án của em không tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhận đợc
sự góp ý của các thầy.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa đã
dậy bảo và hớng dẫn cho em trong suốt thời gian qua. Đặc biệt, em xin bày tỏ

lòng lời cảm ơn tới thầy giáo: NGUYễN KHUYếN đã nhiệt tình góp ý, h-
ớng dẫn, tạo điều kiện giúp em thực hiện đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
9
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
Phần I:
Tổng quan về tổng đài SPC
Chơng1: Giới thiệu chung
1.1 : Sơ lợc lịch sử phát triển của tổng đài SPC
Để khắc phục những hạn chế và nhợc điểm của các loại tổng đài điện
thoại cần nhiều kỹ thuật viên. Các nhà chế tạo tổng đài đã cho ra đời các loại
tổng đài cơ điện và từng bớc hoàn thiện chúng. Tổng đài tự động từng nấc
đầu tiên điều khiển trực tiếp đã đợc chế tạo vào năm 1892. Nó đợc hoàn thiện
trên tổng đài nhân công, song nó vẫn còn có nhiều nhợc điểm nh chứa nhiều
các bộ phận cơ khí, khả năng tính toán linh hoạt bị hạn chế, kích thớc cồng
kềnh.
Năm 1982 hãng ericsson của thuỵ điển đã cho ra đời loại tổng đài
thanh chéo(cross bar) đầu tiên. các tổng đài này đợc sản xuất dựa trên cơ sở
nghiên cứu kỹ thuật chuyển mạch và hoàn thiện hơn các bộ phận chức năng
của tổng đài từng nấc, chủ yếu là chuyển mạch thanh chéo.
Sau đó nhiều sự thay đổi có ý nghĩa cách mạng trong lĩnh vực điện tử
đã tạo ra nhiêu điều kiện tốt để hoàn thiện các tổng đài ngang - dọc. Và nhiều
khối chức năng điều khiển: bộ ghi phát đấu nối phiên dịch...trớc đây đợc chế
tạo trên cơ sở rơ le cơ điện nay đã đợc thay thế bằng máy tính đơn giản chế
tạo ở dạng khối . Điều đó dẫn đến kích thớc của tổng đài đợc thu nhỏ hơn,
thể tích và trọng lợng của các thiết bị cũng giảm , tổng đài làm việc nhanh,
tin cậy cao , dễ vận hành và bảo dỡng.
Sau đó công nghệ điện tử phát triển nhanh , đặc biệt là kỹ nghệ chế tạo
các loại mạch tổ hợp mật độ trung bình và lớn đã ra đời tạo điều kiện cho

may tính và tổng đài điện tử phát triển.
Tổng đài điện tử số đầu tiên đợc chế tạo và khai thác vào năm 1965 là
tổng đài tơng tự làm việc theo nguyên lý SPC ( Điều khiển theo chơng trình
ghi sẵn ) . Tổng đài này có nhãn hiệu essn
0
1 do hãng bell system chế tạo ở
Mỹ, dùng trờng chuyển mạch cơ điện, có dung lợng từ 10000 đến 60000 thuê
bao . Nó có thể lu loát lợng tải là 600 erlangs và có thể thiết lập 30 cuộc gọi/
giây.
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
10
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
Từ năm 1974 - 1976 là giai đoạn phát triển kỹ thuật và cải tiếnhiệu quả
của công nghệ tổng đài số.
Hiện nay, công nghệ chế tạo tổng đài định hớng vào phong thức
chuyển mạch số và áp dụng cho chuyển mạch mạng số liên kết đa dịch vụ
IDSN và mạng số liên kết đa dịch vụ băng rộng B - isdn đang đợc xúc tiến và
đáp ứng cho mạng thông tin số hiện đại trong tơng lai
1.2 Đặc điểm của tổng đài SPC
Tổng đài điện tử số SPC làm việc theo nguyên lý điều khiển theo ch-
ơng trình ghi sẵn ( SPC: stored program control ). Ngời ta dùng các bộ xử lý
giống nh máy tính để điều khiển tổng đài bởi một loạt các lệnh ghi sẵn trong
bộ nhớ.
Các chơng trình trong bộ nhớ có thể thay đổi đợc khi cần thay đổi
nguyên tắc điều khiển hay tính năng hệ thống. Nhờ có trung tâm bảo dỡng đ-
ợc trang bị các trang thiết bị trao đổi ngời - máy cùng với hệ thống xử lý mà
công việc này đợc thực hiện dễ dàng . Trung tâm này còn bao quát các công
việc quản lý mạng nh lu lợng của tuyến và xử lý đờng vòng .v.v.
Tại đây cũng nhận đợc các thông tin về sự cố hỏng hóc tính cớc .v.v. từ
các tổng đài khu vực về.

Nhờ vậy mà công tác điều hành và bảo dỡng trở nên đơn giản , thuận
lợi hơn và có hiệu quả hơn trong SPC.
1.3: CHứC NĂNG chung của tổng đài SPC
1.3.1:Chức năng báo hiệu
Đây là nhiệm vụ trao đổi báo hiệu với mạng ngoài bao gồm các đờng
dây thuê bao và trung kế , xử lý đấu nối tới.
1.3.2: Chức năng xử lý thông tin báo hiệu và điều khiển chuyển
mạch
Thiết bị điều kiển chuyển mạch nhận các thông tin báo hiệu từ các đ-
ờng dây thuê bao hay trung kế , xử lý các thông tin này và đa ra thông tin
điều khiển để cấp báo tín hiệu tới các đờng dây thuê bao hay trung kế hoặc
điều khiển thiết bị chuyển mạch và thiết bị phụ trợ để tạo tuyến nối.
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
11
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
1.3.3: Chức năng tính cớc
Là tạo ra các số liệu phù hợp với từng loại cớc sau khi mỗi cuộc gọi
kết thúc.
1.3.4: Chức năng thiết lập cuộc gọi
Mặc dù các hệ thống tổng đài đã đợc nâng cao rất nhiều từ khi nó đợc
phát minh ra , các chức năng cơ bản của nó nh xác định các cuộc gọi và sau
đó tiến hành phục hồi lại sau khi cuộc gọi hoàn thành.
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
12
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
Chơng 2:
Sơ đồ khối của tổng đàI SPC


Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44

13
Khối
chuyển
mạch
nhóm
Bộ điều
khiển khối
chuyển
mạch nhóm
D D F
DLTU
Kết
cuối
trung
kế tư
ơng tự
MF
signal
CAS
CCS
Tone
Hệ thống đIều khiển tổng đài
Khối
tập
trung
thuê
bao
D
L
T

U
M
U
X
DLTU
DLTU
DLTU
Tone
Tone
MF
signal
Bộ điều khiển

Thiết bị vận hành và bảo dưỡng
Trung kế số
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
2.1: Sơ đồ khối của tổng đài điện tử số
Tất cả các tổng đài điện tử số, dù khả năng xử lý có thể khác
nhau nhng đều có cấu trúc tơng đối nh nhau, sau đây ta nghiên cứu sơ đồ
khối nguyên lý của các loại tổng đài này.
2.1.1 Sơ đồ khối tổng quát
a. Khối chuyển mạch.
+Chức năng:
Thực hiện thiết lập tuyến đấu nối giữa đầu vào bất kỳ và đầu ra bất kỳ
để hai đầu cuối có thể trao đổi thông tin với nhau, chuyển mạch phải đảm
bảo khả năng kết nối tốt.
Hình 2.1: Sơ đồ khối cơ bản của tổng đài.
+Cấu trúc:
Trong tổng đài điện tử số thì loại chuyển mạch số đợc dùng, tín hiệu là
tín hiệu số(digital). Cấu trúc của loại chuyển mạch này có thể khác nhau bao

gồm:
-Trờng chuyển mạch thời gian(T).
-Trờng chuyển mạch không gian(S).
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
14
Chuyển mạch
Báo hiệu
thuê bao
Báo hiệu
trung kế
Khối
điều khiển
Giao tiếp
thuê bao
Các đờng
thuê bao
Các đờng
trung kế
S
L
T
U
M
D
F
Trung kế
tương
Tự
Thuê
bao

Giao tiếp
trung kế
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
-Trờng chuyển mạch kết hợp:T-S, S-T, T-S-T, T-S-S-T
b. Khối báo hiệu.
+Chức năng:
Thực hiện trao đổi các thông tin báo hiệu thuê bao, thông tin báo hiệu
đờng truyền trung kế liên đài để phục vụ quá trình thiết lập, giải phóng các
cuộc gọi(quá trình xử lý cuộc gọi). Hệ thống báo hiệu của tổng đài phải có
khả năng tơng thích với hệ thống báo hiệu của tổng đài khác, thuận tiện cho
sử dụng và thay đổi
+Báo hiệu thuê bao:
Báo hiệu hớng thuê bao tổng đài:
Là các tín hiệu báo hiệu nh nhấc tổ hợp (hook-off), đặt tổ hợp (hook-
on) của thuê bao, thuê bao phát xung đa tần DTMF, thuê bao phát xung thập
phân

Báo hiệu hớng tổng đài thuê bao:
Là các tín hiệu nh âm mời quay số, âm báo bận, âm báo tắc
nghẽn, âm hồi chuông, xung tính cớc
Báo hiệu trung kế liên đài (interexchange signalling):
Là quá trình trao đổi thông tin về các đờng dây trung kế giữa hai hay
nhiều tổng đài khác nhau về trạng thái: rỗi(idle), bận(busy), giải phóng,
thông tin địa chỉ, thông tin quản lý mạng của trung kế. Trong mạng số hợp
nhất hay còn gọi là mạng số thông minh idn có hai phơng pháp báo hiệu tổng
quát là báo hiệu kênh kết hợp cas và báo hiệu kênh chung CCS.
c. Khối điều khiển.
+Chức năng:
Phân tích xử lý thông tin t khối báo hiệu để thiết lập, giảI phóng cuộc
gọi. Ngoài ra nó còn có các chức năng về quản lý, bảo dỡng cho toàn bộ hệ

thống trong một thời gian dài với độ tin cậy cao, chất lợng tốt đồng thời phát
hiện ra các h hỏng cả về phần cứng, phần mềm và có thể định vị các h hỏng
đó một cạch chính xác
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
15
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
+Cấu trúc:
Bao gồm các bộ vi xử lý, bộ nhớ, các thiết bị ngoại vi điều khiển, các
chơng trình phần mềm
d. Ngoại vi thuê bao, trung kế.
+Chức năng:
Thực hiện giao tiếp với các đờng dây thuê bao, các đờng dây thuê bao,
các đờng trung kế với khối chuyển mạch. Có thể kết nối đến các thuê bao số,
thuê bao tơng tự, trung kế số, trung kế tơng tự và các thiết bị phụ trợ để phục
vụ cho quá trình xử lý cuộc gọi
+Cấu trúc:
Ngoại vi thuê bao là các bộ tập trung thuê bao để tập trung lu lợng vào
số ít các tuyến PCM nội bộ có dung lợng lớn để đa vào chuyển mạch. Ngoại
vi trung kế thực hiện phối hợp về tốc độ, pha, tổ chức các kênh thoại trên các
tuyến PCM giữa các tổng đài
2.1.2: Các khối chức năng khác của tổng đài
+Kết cuối đờng dây thuê bao (analog-digital sltu):
Thực hiện vai trò giao tiếp giữa thuê bao tơng tự với tổng đài mỗi thuê
bao đợc nối với tổng đài đợc đấu nối với một kết cuối thuê bao, kết cuối thuê
bao bao gồm các chức năng mà ta sẽ xét ở phần sau.
+Khối ghép kênh mux:
Tại đầu ra của kết cuối thuê bao, tín hiệu thoại là tín hiệu số do vậy để
nâng cao hiệu suất sử dụng ngời ta sử dụng mux để ghép các tín hiệu của
nhiều thuê bao, tại đầu ra của mux một luồng bit có tốc độ cao, lu lợng lớn
hơn so với đầu vào.

+Bộ tập trung thuê bao:
Thực hiện tập trung các luồng tín hiệu số có mật độ lu lợng thấp tại
đầu vào thành số ít các luồng PCM có lu lợng cao hơn tại đầu ra nhằm mục
đích nâng cao mục đích sử dụng và yếu tố kinh tế
+Thiết bị tạo âm báo (tone):
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
16
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
Thiết bị này thờng đợc tạo từ vi mạch nhớ eprom nhớ các loại thông
tin nhất định về âm báo đã đợc mã hoá. Khi xử lý cuộc gọi, có nhu cầu về
một loại âm báo nào đó chỉ cần điều khiển thiết lập tuyến nối giữa khe thời
gian dành cho thuê bao đó với địa chỉ trong eprom chứa thông tin về âm báo
qua trờng chuyển mạch của bộ tập trung thuê bao.
+Thiết bị xung đa tần (mfsignal):
Đợc nối với các bộ tập trung thuê bao nội bộ, thực hiện chức năng thu
đa tần từ các thuê bao đa tới sau đó chuyển các thông tin địa chỉ thu đợc cho
điều khiển trung tâm xử lý cuộc gọi.
+Khối chuyển mạch nhóm:
Thực hiện chức năng kết nối các tuyến khác nhau.
+Thiết bị thu phát báo hiệu:
Thực hiện chức năng thu phát thông tin báo hiệu giữa hai tổng đài,
tổng đài thuê bao, kết quả thu đợc sẽ thông báo với hệ thống điều khiển.
+Hệ thống điều khiển:
Có thể có các cấu trúc điều khiển khác nhau tuỳ vào từng loại tổng đài
nhng tất cả đều sử dụng cấu trúc đa xử lý với nhiều bộ xử lý khác nhau. Với
cấu trúc này, việc tổ chức các phần mềm cho phép ta có thể tổ chức các cấu
trúc điều khiển phân tán hay tập trung tuỳ theo yêu cầu thực tế.
+Kết cuối đờng truyền số:
Thực hiện các chức năng xử lý tín hiệu số, thực hiện truyền các luồng
tín hiệu số trong tổng đài.

2.1.3 Nguyên lý hoạt động của tổng đài.
Những cuộc gọi qua tổng đài cụ thể nào đó, không chỉ do những thuê
bao trong tổng đài đó thực hiện mà còn có thể do các thuê bao thuộc tổng đài
khác thực hiện. Do vậy ngời ta phân loại các cuộc gọi nh sau:
+Cuộc gọi nội bộ
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
17
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
+Cuộc gọi vào
+Cuộc gọi ra
+Cuộc gọi chuyển tiếp
Nguyên lý hoạt động của tổng đài đợc mô tả qua quá trình xử lý
cuộc gọi, chức năng các khối trong tổng đài nh sau:
Cuộc gọi nội bộ
Khi thuê bao nhấc máy gọi đi, mạch điện đờng dây thuê bao kín mạch,
bộ điều khiển trung tâm sẽ đợc thông báo trạng thái này khi đó, bộ điều
khiển trung tâm sẽ xác định thuê bao, loại thuê bao, các dịch vụ thuê bao sử
dụng Sau khi xác định đ ợc trạng thái của chủ gọi, bộ điều khiển trung tâm
yêu cầu mạch điện thuê bao thiết lập thuê bao chủ gọi với khe thời gian cha
thông tin mời quay số của bộ tạo âm báo: khi thuê bao chủ quay số thì bộ
đIều khiển thuê bao cắt cấp âm mời quay số.
Khi nhận đợc con số đầu tiên của thuê bao bị gọi, bộ điều khiển trung
tâm sẽ thực hiện quá trình tiền phân tích để xác định cuộc gọi là nội hạt, gọi
ra Sau khi nhận đ ợc toàn bộ số của thuê bao bị gọi, bộ điều khiển trung tâm
thực hiện quá trình phân tích-biên dịch để xác định vị trí của thuê bao bị gọi
rồi yêu cầu phát dòng chuông tới thuê bao bị gọi nếu thuê bao này rỗi, ngợc
lại nếu thuê bao bị gọi ở trạng thái bận bộ điều khiển trung tâm sẽ báo hiệu
cho thuê bao chủ gọi về trạng thái đờng truyền hay trạng thái thuê bao bị gọi.
Khi thuê bao bị gọi nhấc máy, bộ điều khiển đờng dây của thuê bao bị
gọi sẽ báo cho bộ điều khiển trung tâm thực hiện thiết lập đấu nối cuộc gọi

qua trờng chuyển mạch trung tâm.
Khi một trong hai đặt máy kết thúc cuộc gọi, bộ điều khiển trung tâm
sẽ đợc báo hiệu để thực hiện việc giải phóng mọi kết nối liên quan đến cuộc
gọi đó.
Cuộc gọi ra:
Quá trình xử lý cuộc gọi tơng tự với cuộc gọi nội bộ cho tới khi bộ
điều khiển trung tâm thu nhận đợc số đầu tiên của thuê bao chủ gọi yêu cầu
thuê bao bị gọi thì tổng đài đã xác định đợc hớng cuộc gọi.
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
18
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
Khi kết thúc quá trình báo hiệu tổng đài chủ đã xác định đợc tuyến kết
nối giữa thuê bao chủ gọi với kênh thoại trên trung kế nối giữa hai tổng đài,
tổng đài bị gọi sẽ thiết lập tuyến đấu nối với thuê bao bị gọi để cung cấp
chuông và thực hiện cuộc gọi(Trao đổi thông tin thoại). Nếu thuê bao bị gọi
nhấc máy trả lời.
Cuộc gọi vào và cuộc gọi chuyển tiếp:
Giữa hai tổng đài truyền dẫn qua các luồng PCM, luôn thực hiện trao
đổi báo hiệu và nhờ các tín hiệu báo hiệu này mà tổng đài bị gọi mới nhận
biết đợc các thông tin của thuê bao bị gọi.
Khi nhận đợc hai con số đầu, tổng đài bị gọi sẽ thực hiện tiền phân
tích, để nhận biết đợc cuộc gọi cho mình( Cuộc gọi vào ) hay cho tổng đài
khác (Cuộc gọi chuyển tiếp) để thực hiện xử lý các bớc tiếp theo.
Kết luận: Quá trình thiết lập, tạo tuyến kết nối cho các loại cuộc gọi
khác nhau phụ thuộc rất nhiều vào tổ chức mạng viện thông, quản lý mạng
viễn thông và quá trình khai thác tổng đài nh việc tạo tuyến, kế hoạch đánh
số, kế hoặch báo hiệu liên đài, kế hoặch tính cớc
2.1.4 Quá trình xử lý cuộc gọi
- Khởi đầu cuộc gọi : Khi thuê bao chủ gọi nhấc tổ hợp để thực hiện
cuộc gọi.

- Tổng đài trả lời : Phát âm mời quay số đến thuê bao chủ gọi để báo
cho thuê bao biết để bắt đầu chọn số.
- Phát thông tin địa chỉ : Địa chỉ thuê bao bị gọi đợc chuyển tới tổng
đài khi thuê bao chủ gọi gọi tiến hành chọn số.
- Phát chuông cho thuê bao bị gọi : Nếu thuê bao bị gọi rỗi tổng đài
phát chuông cho thuê bao bị gọi.
- Xem xét trạng thái thuê bao bị gọi để phát âm báo cho thuê bao chủ
gọi.
- Thuê bao bị gọi nhấc tổ hợp báo hiệu đã tiếp nhận cuộc gọi từ thuê
bao chủ gọi.
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
19
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
- Tổng đài cắt hồi chuông và cắt chuông tới thuê bao chủ gọi và bị gọi
và thiết lập tuyến nối cho 2 thuê bao qua trờng chuyển mạch.
- Giải toả tuyến nối: Khi cuộc gọi kết thúc, thuê bao đặt tổ hợp lúc
này tổng đài giải toả tuyến nối.
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
20
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
Chơng 3:
Trờng chuyển mạch
3.1:Tổng Quan:
Trong các tổng đài điện tử, thiết bị chuyển mạch là một trong
các bộ phận chủ yếu và nó có kích thớc lớn . Quá trình phát triển của tổng đài
gắn liền với sự phát triển của chuyển mạch . Nếu ta coi bộ điều khiển trung
tâm là khối óc của tổng đài thì chuyển mạch đóng vai trò là trái tim của hệ
thống . Tại đây các mạch thông tin đợc tạo lập và toả đi đến các thuê bao
Thiết bị chuyển mạch có các chức năng sau :
- Chức năng chuyển mạch : Là nối các kênh đầu vào với các kênh đầu

ra để tạo tuyến nối cho các cuộc gọi giữa các thuê bao, giữa thuê báo và
trung kế hoặc giữa trung kế với nhau
- Chức năng truyền dẫn : Trên cơ sở tuyến nối đã thiết lập, thiết bị
chuyển mạch thực hiện truyền dẫn tín hiệu tiếng nói và tín hiệu báo hiệu giữa
các thuê bao
Hệ thống chuyển mạch tơng tự chia làm 2 loại :
3.2 Nguyên lý chuyển mạch của tổng đài
3.2.1 Khái quát về chuyển mạch số.
Phơng thức này còn gọi là chuyển mạch pam ( pulse amplitude
modulation ) nó đợc chuyển cạch theo phơng pháp điều biên xung . Các số
liệu đa vào đợc nạp vào các khe thời gian đợc giữ từ bên đầu vào của mạng
chuyển mạch đến phía đầu ra . Mỗi một đờng thoại đợc định hình với một
khe thời gian cụ thể.
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
21
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa

Hình 3.1: Quy trình chuyển mạch theo thời gian
Hình trên mô tả quy trình chuyển mạch theo khe thời gian . Khe thời
gian đa vào đợc ghi lại tạm thời trong bộ nhớ đệm . Nh hình vẽ dới đây các
khe thời gian đầu vào đợc lu giữ ở địa chỉ 1 đến địa chỉ X của khung thể hiện
luồng đầu vào . Số liệu của khe thời gian thứ 1, thứ 2 và khe thứ X tơng ứng..
Chức năng chuyển mạch khe thời gian liên quan đến việc chuyển
mạch từ 1 khe thời gian đợc đa vào đến khe thời gian đợc chọn ngẫu nhiên đa
ra
Ví dụ : Nếu chuyến mạch từ khe thời gian thứ 2 của luồng đầu vào đến
khe thứ x của luồng đầu ra . Thông tin từ thuê bao đợc ghi ở khe thời gian đa
vào số2 dợc gửi đến thuê bao đợc chỉ thị bằng khe thời gian thứ X ở đầu ra.
Chuyển mạch số là quá trình kết nối các khe thời gian giữa một số đ-
ờng truyền dẫn số TDM, nó cho phép các tuyến số 2Mbps hay 1.5 Mbps từ

tổng đài khác hay từ PABX số đến có thể trực tiếp chuyển mạch không cần
phải đổi kênh thoại nh trong tổng đài tơng tự. Chức năng của thiết bị chuyển
mạch số là kết nối giữa các kênh, tạo liên kết đầu cuối, đầu cuối với trung kế
hay giữa các trung kế với nhau.
Trong hệ thống chuyển mạch thì tín hiệu qua trờng chuyển mạch là tin
hiệu số, tín hiệu này có thể mang thông tin tiếng nói hay số liệu. Mỗi hệ
thống chuyển mạch số thờng phục vụ một số nguồn tín hiệu đã đợc ghép
kênh theo thời gian và đợc truyền đi trên các tuyến PCM. Để thực hiện chức
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
22
A/D
D/A
A/D
D/A
TB.A TB.B
TSn
TSm TSn
TSm
D D A
A
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
năng trên thì chuyển mạch cần phải thay đổi theo thời gian giữa các tuyến
PCM.
3.2.2 Nguyên lý hoạt động của chuyển mạch.
Để thiết lập cuộc gọi giữa hai thuê bao thì cần thiết thiết lập tuyến nỗi
giữa hai thuê bao đó, công việc này thực hiện đợc nhờ trờng chuyển mạch ta
xem xét sơ đồ sau:
Nội dung tin tức của thuê bao A đợc gán cho khe thời gian TSn, còn
của thuê bao B đợc gán cho khe thời gian TSm trong tuyến PCM của trờng
chuyển mạch. Khi thuê bao nói, nội dung thông tin đợc gửi vào khe TSn, qua

trờng chuyển mạch thì nội dung thông tin này đợc chuyển sang cho khe thời
gian TSm để truyền tới thuê bao B. Tơng tự, khi thuê bao B nói, nội dung
thông tin đợc gửi vào khe thời gian TSm qua trờng chuyển mạch sẽ đợc
chuyển vào khe thời gian TSn để truyền đến thuê bao A. Nh vậy, nguyên lý
của trờng chuyển mạch là sự trao đổi khe thời gian, quá trình này đợc thực
hiện nhờ một thiết bị theo nguyên lý vào ghi tuần tự, ra ghi có điều khiển-
đọc tuần tự. Nhờ đó có thể thực hiện việc tráo đổi thông tin ở các khe thời
gian khác nhau.
3.3 Trờng chuyển mạch thời gian tín hiệu số (T) .
3.3.1 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của trờng chuyển mạch thời
gian.
Những thành phần tạo nên trờng chuyển mạch thời gian gồm có: bộ
nhớ thoại SM (speech memory), bộ nhớ điều khiển CM (control memory), bộ
đếm khe thời gian (time counter).
Để có thể thực hiện quá trình trao đổi khe thời gian, ngời ta sử dụng vi
mạch nhớ RAM là loạI bộ nhớ tuỳ theo phơng pháp đIều khiển có thể ghi
đọc ở những thời đIểm nhất định. Theo cấu trúc trên ta thấy có hai loạI bộ
nhớ:
+Bộ nhớ thoại SM: Dùng lu trữ các thông tin thoạI đã đợc mã hóa
trong các khe thời gian (mỗi khe có 8 bit), mỗi SM có nhiều ngăn nhớ, mỗi
ngăn nhớ dùng lu trữ một khe thời gian.
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
23
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
+Bộ nhớ điều khiển CM: Ghi các thông tin đĩa chỉ của các ngăn nhớ
của bộ nhớ thoại SM và có số bit là Log
2
TS, với TS là khe thời gian của tuyến
PCM.
Nguyên lý đọc: Thực hiện trao đổi khe thời gian trong trờng chuyển

mạch thời gian, ngời ta dùng hai phơng pháp sau (xét quá trình trao đổi khe
thời gian TSn sang TSm):
+Ghi tuần tự-đọc có điều khiển :Thông tin trong các khe thời gian
(TS) chuyển đến đợc ghi tuần tự theo thứ tự vào các ngăn nhớ của bộ nhớ SM
khe thời gian TSn ghi vào ngăn nhớ thứ n), thông tin địa chỉ của khe thời gian
TSn đợc ghi vào ngăn nhớ thứ m của bộ nhớ CM khi đọc tại thời điểm tại thời
đIểm TSn tại ngăn nhớ thứ n của CM đa ra để điều khiển đọc nội dung ngăn
nhớ n ra khe TSm.
+Ghi có điều khiển-đọc tuần tự:Điều khiển trung tâm sẽ điều khiển
ghi vào ngăn nhớ thứ n của bộ nhớ CM địa chỉ của khe thời gian TSm (tức là
m). Thông tin thoại trong khe thời gian TSn sẽ đợc điều khiển ghi vào ngăn
nhớ thứ m (là nội dung ngăn nhớ thứ n của CM) của bộ nhớ SM.Khi đọc
thông tin từ SM thì đọc theo thứ tự từ ngăn nhớ thứ nhất.
3.3.2 Nhận xét về trờng chuyển mạch thời gian.
Trờng chuyển mạch thời gian có khả năng thiết lập tuyến đấu nối
giữa đầu vào bất kỳ và đầu ra bất kỳ, tức là trờng chuyển mạch không tắc
nghẽn.
Để thực hiện một tuyến đấu nối thì đIều khiển trung tâm phải điều
khiển đọc ghi, nên trong một khe thời gian thì 1/2 chu kỳ dành cho đọc và
1/2 chu kỳ dành cho ghi.
Thời gian trễ của một khe thời gian khi qua trờng chuyển mạch
bao giờ cũng nhỏ hơn 125às là thời gian trễ lớn nhất cho phép. Trên đây ta
đã xem xét quá trình chuyển đổi nội dung thông tin từ khe thời gian từ khe
TSn sang TSm, nếu n>m thì thời gian trễ là (a-n+m)<=a khe thời gian (a có
độ rộng là 125 s ), nếu m>n thì thời gian trễ là (m-n)<a khe thời gian.
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
24
Tổng đài SPC Thiết kế tuyến thuê bao xa
Hình3.2: cấu trúc trờng chuyển mạch thời gian.
Trờng chuyển mạch thời gian chỉ dùng cho các luồng PCM tốc

độ thấp.
Để giảm thời gian chuyển mạch (nâng tốc độ chuyển mạch) ngời
ta thực hiện ghép kênh các luồng tín hiệu số đầu vào qua bộ dồn kênh tạo
thành luồng PCM tốc độ cao, sau đó chuyển luồng số nối tiếp tại đầu vào của
các RAM thành luồng song song, sau đó chuyển mạch sẽ thực hiện chuyển từ
song song sang nối tiếp.
3.4 Trờng chuyển mạch không gian tín hiệu số (S)
3.4.1 Cấu trúc và nguyên lý của trờng chuyển mạch không gian
Trờng chuyển mạch không gian tín hiệu số là trờng chuyển mạch có
khả năng làm thay đổi mặt không gian (vị trí vật lý) của một tín hiệu số (là
những khe thời gian) từ vị trí này sang vị trí khác (từ tuyến PCM này sang
tuyến PCM khác) mà không thay đổi thời đIểm xuất hiện của các tín hiệu
(khe thời gian) trong các khung PCM
Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44
25
1
2
. ..
a
CM
1
2
. ..
a
SM
Bộ đếm khe
thời gian
(0-a)
TSn TSm
Điều khiển

(a la số khe thời gian của
khung PCM)
Số liệu vào
Số liệu ra