Nghiên cứu về tổng đài a1000e10 và ứng dụng vào mạng thế hệ sau của NGN

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành chương trình học và viết đồ án tốt nghiệp này, em đã nhận
được sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình của thầy cô trường Đại học Công
nghệ thông tin và Truyền thông.
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến quý thầy giáo, cô giáo
trong trường Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông – Đại học Thái
Nguyên đã tận tình giảng dạy, trang bị cho em vốn kiến thức, kinh nghiệm quý
báu để em có thể đạt được kết quả tốt nhất trong học tập cũng như trong công
việc sau khi ra trường.
Em cũng muốn gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong bộ môn “Tin học viễn
thông”. Đặc biệt, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến cô giáo ThS. Mạc Thị
Phượng - người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian từ thực tập
đến khi làm đồ án. Trong quá trình hướng dẫn, cô luôn nhiệt tình chỉ bảo, truyền
đạt cho em những kinh nghiệm của người thầy giáo, cô giáo đi trước giúp em
luôn có phương hướng xây dựng, phát triển và hoàn thành đề tài đúng thời hạn.
Nhân đây, em xin gửi lời cảm ơn đến Bố, Mẹ và những người thân trong
gia đình, cảm ơn những người bạn đã dành những tình cảm và những lời động
viên trong suốt quá trình hoàn thiện đồ án này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng hoàn thiện đồ án bằng tất cả sự nhiệt tình và
năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong
nhận được những đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2012
Sinh viên thực hiện

Thân Trọng Duy

1

LỜI CAM ĐOAN

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời gian quy định và đáp ứng được
yêu cầu đề ra, em đã cố gắng tìm hiểu, học hỏi, tích lũy kiến thức đã học. Em có
tham khảo một số tài liệu đã nêu trong phần “Tài liệu tham khảo” nhưng không
sao chép nội dung từ bất kỳ đồ án nào khác.
Tôi xin cam đoan đồ án là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi nghiên cứu,
xây dựng dưới sự hướng dẫn của cô giáo ThS. Mạc Thị Phượng. Nội dung lý thuyết
trong đồ án có sự tham khảo và sử dụng của một số tài liệu, thông tin được đăng tải
trên các tác phẩm, tạp chí và các trang web theo danh mục tài liệu của đồ án.
Em xin cam đoan những lời khai trên là đúng, mọi thông tin sai lệch em
xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng.

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2012
Sinh viên thực hiện

Thân Trọng Duy

2


MỤC LỤC
1.1. Tổng quan về tổng đài ALCATEL 1000 E10MM ......................................... 13
1.1.1. Các tính năng chính của hệ thống .......................................................... 15
1.1.2.
1.1.3.
1.1.4.
1.1.5.

Dung lượng tổng đài .............................................................................. 16
Hệ thống hỗ trợ các giao diện mạng....................................................... 17
Giao diện người sử dụng........................................................................ 17
Giao thức ............................................................................................... 17

1.2. Kiến trúc chức năng của đơn vị điều khiển của tổng đài ( OCBHC ) ............ 18
1.3. Kết luận chương I ........................................................................................ 19
CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC PHẦN CỨNG TỔNG ĐÀI A1000 E10MM ..................... 20
2.1.
2.2.
2.3.

Mô tả hệ thống chức năng của tổng đài A1000E10MM ................................ 20
Mô hình hệ thống chức năng cụ thể của tổng đài A1000E10MM ................. 21
Cấu trúc phần cứng ...................................................................................... 23

2.3.1. Trạm SMB ............................................................................................ 26
2.3.1.1. Trạm SMA ......................................................................................... 32
2.3.1.2. Trạm điều khiển SMC ........................................................................ 34
2.3.1.3. Trạm điều khiển trung kế SMT........................................................... 36
2.3.2. Trạm SMB Gateway ............................................................................. 38
2.3.3. Trạm cơ sở thời gian đồng bộ STS ........................................................ 39
2.3.4. Trạm vận hành bảo dưỡng SMM ........................................................... 41
2.4. Hệ thống ma trận chuyển mạch ATM-RCH .................................................. 42
2.4.1. Nguyên tắc chuyển mạch ....................................................................... 43
2.4.2. Giao diện ma trận MI ............................................................................ 44
2.4.3. Phần tử chuyển mạch ATM (ASE) ........................................................ 45
2.4.4. Phòng vệ................................................................................................ 46
2.4.5. Cấu trúc RCH ........................................................................................ 47
2.5. Mạng chuyển mạch băng rộng...................................................................... 49

2.6. Các khối kết nối cuối ................................................................................... 54
2.7. Kết luận chương II ....................................................................................... 55
CHƯƠNG III : CẤU TRÚC PHẦN MỀM CỦA TỔNG ĐÀI ALCATEL 1000E10MM56
3.1. Giới thiệu về cấu trúc phần mềm .................................................................. 56
3.2.
3.3.
3.4.

Định nghĩa ML............................................................................................. 56
Đặc điểm ML ............................................................................................... 57
Sơ đồ tổng quát các phần mềm được cấu hình trên hệ thống ........................ 57

3


3.5. Các phần mềm chức năng của ML ............................................................... 58
3.5.1. MLURM ............................................................................................... 58
3.5.2. MLHD ................................................................................................... 58
3.5.3. MLCOM ............................................................................................... 59
3.5.4. MLETA ................................................................................................. 59
3.5.5. MLAN ................................................................................................... 60
3.5.6.
3.5.7.
3.5.8.
3.5.9.

MLPUPE ............................................................................................... 61
MLMR, CC, GS .................................................................................... 61
MLTR ................................................................................................... 62
MLMQ, GX, PC .................................................................................... 62

3.5.10. MLOC ................................................................................................... 62
3.6. Kết luận chương III ................................................................................... 63
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG VÀO TRONG MẠNG THẾ HỆ SAU CỦA NGN ........... 64
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.

Giải pháp tiến tới NGN của Alcatel với A1000E10 MM .............................. 64
Giải pháp chuyển dịch NGN của Alcatel ...................................................... 66
Giải pháp "giảm tải" ứng dụng trọng mạng PSTN ........................................ 68
Giảm tải PSTN thông qua truy nhập băng rộng ............................................ 69

4.5. Giải pháp NGN cấp 4 ................................................................................... 70
4.5.1. Bước đầu tiên tiến đến hội tụ thoại - dữ liệu ở mức truy nhập ................ 71
4.5.2. Ứng dụng của A1000E10MM trong NGN ............................................. 72
4.5.3. Liên kết với các thuê bao IP (H.4.11 hoặc SIP)...................................... 75
4.6. Kết luận chương 4 .......................................................................................... 76
KẾT LUẬN................................................................................................................... 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 78

4


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Tổng đài thế hệ mới Acatel 1000 E10MM ......................................... 14
Hình 1.2: Vị trí của tổng đài .............................................................................. 15
Hình 1.3: Kiến trúc chung của OCB HC3.1 ....................................................... 18
Hình 2.0. Mô tả hệ thống chức năng của tổng đài A1000E10MM...................... 20

Hình 2.1.Mô hình hệ thống chức năng cụ thể của tổng đài A1000E10MM ........ 21
Hình 2.2: Sơ đồ khối kiến trúc phần cứng tổng đài A1000E10MM.................... 23
Hình 2.3: Kiến trúc của hệ thống xuất hiện trên giao diện của nhà các nhà điều hành25
Hình 2.4: Kiến trúc cơ sở trạm SMB ................................................................ 28
Hình 2.5: Các bảng mạch, ACAPU, ACMPR, ACAUX .................................... 29
Hình 2.6: Bố trí kết nối các loại bảng ................................................................ 30
Hình 2.7: Cấu trúc modul SMB 5 ...................................................................... 31
Hình 2.8: Cấu trúc modul SMB 8 ..................................................................... 31
Hình 2.9: Cấu trúc modul SMB 10 .................................................................... 32
Hình 2.10: Sự phân bố các board trên trạm SMA.............................................. 34
Hình 2.11: cấu trúc hoạt động của một trạm điều khiển thiết bị phụ trợ ............ 34
Hình 2.12: Sự bố trí các board trên một trạm SMC ............................................ 35
Hình 2.13: Sơ đồ tổ chức tổng quát của trạm SMC ............................................ 36
Hình 2.16: Phân địa chỉ theo các mạng OCB ..................................................... 39
Hình 2.17: Cấu trúc của trạm cơ sở thời gian và đồng bộ .................................. 40
Hình 2.18: Cấu trúc trạm SMM ......................................................................... 41
Hình 2.19: Nguyên lý RCH .............................................................................. 43
Hình 2.20: Nguyên tắc ghép ATM .................................................................... 44
Hình 2.21: Cấu trúc tế bào ATM ..................................................................... 45
Hình 2.22:
Hình 2.23:
Hình 2.24:
Hình 2.25:

Cấu trúc ASE. ................................................................................. 45
Nguyên tắc phòng vệ ...................................................................... 46
Cấu hình RCH. ............................................................................... 47
Mô tả khái quát SMM ..................................................................... 48

Hình 2.26: Module chuyển mạch 128x128 ...................................................... 50

Hình 2.27: Module chuyển mạch 64x64 .......................................................... 51
Hình 2.28: Ma trận chuyển mạch băng rộng 64x64 ............................................ 52
Hình 2.29: Mạng chuyển mạch của Alcatel...................................................... 53
Hình 2.30: Tổ chức phần mềm ML HD ........................................................... 55
Hình 2.31: MLHD/ML URM .......................................................................... 55

5


Hình 3.1: Sơ đồ cấu hình phần mềm .................................................................. 57
Hình 3.2: Chức năng MLURM .......................................................................... 58
Hình 3.3: Chức năng MLHD ............................................................................. 59
Hình 3.4: Chức năng MLCOM .......................................................................... 59
Hình 3.5: Chức năng MLETA ........................................................................... 60
Hình 3.6: Chức năng MLAN ............................................................................. 60
Hình 3.7: Chức năng MLPUPE ......................................................................... 61
Hình 3.8: Chức năng MLMR, CC, GS ............................................................... 61
Hình 3.9: Chức năng MLTR .............................................................................. 62
Hình 3.10: Chức năng MLMR, GX, PC............................................................. 62
Hình 3.11: Chức năng MLOC ........................................................................... 63
Hình 4.1: Kiến trúc NGN của Alcatel ............................................................... 64
Hình 4.2: Cải tiến Alcatel 1000 ........................................................................ 67
Hình 4.3: A1000 E10 tiến tới A1000 Softswitch ................................................ 67
Hình 4.4: Giảm tải PSTN sử dụng cổng báo hiệu và trung tâm quản lý dịch vụ . 68
Hình 4.5: Alcatel 1000 softswitch...................................................................... 70
Hình 4.6: Giải pháp NGN cấp 4 của Alcatel ...................................................... 71
Hình 4.7: Hội tụ thoại - dữ liệu ở mức truy nhập ............................................... 72
Hình 4.9: CSN trong A1000E10MM MGC ....................................................... 73
Hình 4.10: Bổ sung tính năng MGC trong A1000E10 MM ............................... 74
Hình 4.11: Liên kết với thuê bao IP ................................................................... 75

6


THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Từ viết
tắt

Thuật ngữ tiếng Anh

Thuật ngữ tiếng Việt

AAL

ATM Adaptation Layer

Lớp tương thích ATM

ADSL

Asymmetric Digital Subcriber Đường dây thuê bao không đối xứng.
Line

ASE

ATM Switching Element

Phần tử chuyển mạch ATM.

ATM

Asynchonuos tranfer mode

Chế độ chuyển giao không đồng bộ

AUU

ATM layer user to ATM layer Trương liên kết giữa 2 người sử dụng lớp
user
ATM7

BHCA

Busy Hour Call Attempts

Số giờ bận cho các cuộc gọi

B-ISUP

Broadband ISDN User Part

Phần ứng dụng cho báo hiệu băng rộng

CAC

Connection Admission Control

Điều khiển chấp nhận kết nối

CEI

Connection Element Identifier

Số hiệu nhận dạng phần tử của cuộc đấu
nối

CDRA

Call Detailed Record
Application

Ứng dụng ghi chi tiết cuộc gọi

CDV

Cell Delay Variation

Dung sai trễ tế bào

CLNS

Connectionless Network Service Dịch vụ mạng phi kết nối

CLP

Cell Loss Priority

Trường tin quy định độ ưu tiên mất tế bào

CNE

Remote Digital Concentrator

Bộ tập trung số ở xa

CNL

Local Digital Concentrator

Bộ tập trung số nội bộ

COM

Continuation Of Message

Phần tiếp theo của thông điệp
CS-PDU

CONS
CP

Connection-oriented
Service

Network Dịch vụ mạng hướng kết nối

Common Part

Phần chung

Common Part Convergence
Sublayer

Lớp con hội tụ chung

CPE

Customer Premises Equipment

Thiết bị tiền khách hàng

CPI

Common Part Indicator

Trường chỉ thị phần chung

CS

Convergence Sublayer

Lớp con hội tụ

CSI

Convergence Sublayer Indicator

Bit chỉ thị lớp con hội tụ

CPCS

7


CSND

Remote subscriber digital access Khối truy nhập số thuê bao từ xa
unit

CSNL

Local subscriber digital access Khối truy nhập số thuê bao nội bộ
unit

CSN

Subcriber Digital Access Unit

Khối truy nhập số thuê bao

CSU

Channel Service Unit

Khối cùng cấp dịch vụ kênh

DataBase Management System

Hệ thống quản lý cơ sỡ dữ liệu

Data Handing Application

ứng dụng xử lý số liệu

DBMS
DHA

DSLAM Digital Subcriber Line Access Bộ ghép đường truy nhập thuê bao số
Multiplexer
DXI

Data Exchange Interface

Giao diện chuyển đổi số liệu

EC

Echo Canceller

Bộ triệt tiếng vọng

Etag

Ending tag

Nhãn hiệu kết thúc

ETA

Auxiliary Equipment Manager

Quản lý thiết bị phụ trợ

ETU

Exchange Terminal Unit

Khối kết cuối tổng đài

FDDI

Fibre-distributed Interface

Giao diện truyền số liệu là cáp quang

FITL

Fibre In The Loop

Mạch vòng truy nhập quang

GW

GateWay

Cổng

High level Data Link Control

Thủ tục điều khiển liên kết dữ liệu mức cao

HEC

Header Error Control

Trường điều khiển lỗi đầu khung

ICNE

CNE Interface

Giao diện khối CNE

ILR

LR Link Interface

Giao diện đường LR

ILMI
IOC

Interim Local Management Giao diện quản lý nội bộ tạm thời
Interface OCB 283 Interface
Giao diện của OCB 283

HDLC

IN

Intelligent Network

Mạng thông minh

ISL

Internal Serial Link

Liên kết nối tiếp nội

ISUP

ISDN User Part

Phần người dùng mạng ISDN

IWF

Interworking Function

Chức năng liên kết mạng

IWU

Interworking Unit

Phẩn tử liên kết mạng

LAB

Local Access Bus

Bus truy nhập nội bộ

LAH

High Rate Access Link

Liên kết truy nhập tốc độ cao

LAN

Local Access Network

Mạng nội hạt

LI

Length Indicator

Chỉ thị độ dài trường thông tin

LR

Matrix Link

Liên kết với ma trận chuyển mạch

8

LRE

Internal PCM Link (Incoming Đường PCM bên trong tổng đài (hướng
link)
đến)

LRH

High Rate Matrix Link

LRS

Internal PCM Link (outgoing Đường PCM bên trong tổng đài (hướng đi)

Liên kết tốc độ cao với ma trận chuyển
mạch

link)
LSD

Data Signalling Link

Liên kết báo hiệu số liệu

MAL

Alarm Multiplex

Vòng thông tin truyền cảnh báo

Control Station Access
Multiplex

Vòng thông tin truy nhập qua trạm điều
khiển

MCX

Switching Matrix

Ma trận chuyển mạch

MI

Matrix Interface

Giao diện ma trận

MID

Multplexing Identifier

Trường số hiệu nhận dạng ghép kênh

MIS

Interstation Multiplex

Vòng thông tin liên trạm

MLA

Multiplex Link Access

Truy nhập liên kết ghép kênh

MRCS

Multi-rate Circuit Switching

Chuyển mạch kênh đa tốc độ

MAS

MRFCS Multi-rate Fast Circuit
Switching

Hệ thống chuyển mạch nhanh đa tốc độ

MT

Message Type

Trường kiểu thông điệp

MTP

Message Transfer Past

Phần truyền thông điệp

NAS

Network Access Server

Máy chủ truy nhập mạng

NB

Narrow Band

Băng hẹp

NE

Network Element

Phần tử mạng

NGN
NMC

Next Generation Network
Network Management Centre

Mạng thế hệ mới
Trung tâm quản lý mạng

NNI

Network Node Interface

Giao diện giữa các nút mạng

NSS

Network Switching Subsystem

Phân hệ chuyển mạch mạng

NT

Network Termination

Kết cuối mạng

OC

Output Controller

Bộ điều khiển đầu ra

OC-n

Optical Carrier level n

Giao diện truyền dẫn quang mức n

OCB
283

Alcatel
1000E10
Connection
and

System Phân hệ điều khiển và đấu nối của tổng đài
Control A1000E10

Subsystem
OMC

Operation and Maintence Centre Trung tâm vận hành và bảo dưỡng

9


OSS

Operation Support System

Hệ thống hỗ trợ vận hành

PAD

Pad

Trường đệm

PCI

Protocol Control Information

Thông tin điều khiển giao thức

PD

Packetization Delay

Trễ tạo gói

PD

Protocol Discriminator

Trường phân biệt giao thức

PDU

Protocol Data Unit

Đơn vị số liệu giao thức

PER

Packet Error Rate

Tỷ lệ lỗi gói

PIR

Packet Insertion Rate

Tỷ lệ chèn gói

PL

Physical Layer

Lớp vật lý

PLOAM Physical Layer OAM

Chức năng OAM lớp vật lý

PLR

Packet Loss Rate

Tỷ lệ mất gói

POH

Path Overhead

Trường tiêu đề khung SDH

PRA

Primary Rate Access (for ISDN Tốc độ truy nhập thứ cấp (cho các đường
subcriber line)
dây thuê bao ISDN)

PUS

Secondary Processor

Bộ sử lý phụ

QD

Queueing Delay

Trễ hàng đợi

RCH

Alcatel 1000E10 ATM

Ma trận chuyển mạch ATM của tổng đài

switching matrix

A1000E10

RCX

Switching Network

Mạng chuyển mạch

RTS

Residual Time Stamp

Mốc thời gian dư

S-AAL

ATM Adaption Layer for
Signalling

Lớp tương thích ATM dành cho báo hiệu

SAB

Branch Selection and
Amplification (Function)

Chức năng khuyếch đại và chọn nhánh

SAP

Service Access Point

Điểm truy nhập dịch vụ

SCF

Service Control Function

Chức năng điều khiển dịch vụ

SCH

High Rate
Station

SCP

Service Control Point

SCSI

Small
Computer
Interface

SDTV

Standard Digital Television

Truyền hình số chuẩn

SDU

Service Data Unit

Đơn vị số liệu dịch vụ

SLMB

Subcriber

Matrix

Line

Control Trạm điều khiển RCH
Điểm điều khiển dịch vụ
System Giao diện với hệ thống máy tính nhỏ

Module Khối tiếp giáp thuê bao băng rộng

10


Broadband
SM

Multiprocessor Station

Trạm đa xử lý

SMA

Auxiliary SM Station

Trạm thiết bị ngoại vi của A1000E10

AMB

General Purpose Control Station Trạm điều khiển mục đích chung

SMC

Main Control Station

SMDS

Switched Multi-megabit Data Mạng số liệu chuyển mạch tốc độ cao
Service

SMIM

Standalone Mobile Interworking Khối liên mạng dành cho di động đứng độc
Module
lập

SMM

Maintenance Control Station

Trạm điều khiển bảo dưỡng

SMT

PCM Terminal Unit SM Staion

Trạm đấu nối trung kế của A1000E10

SN

Sequence Number

Bit số thứ tự

SNP

Sequence Number Protection

Trường mã chống lỗi cho số thứ tự

SOR

Support of Optimal Routing

Khối hỗ trợ định tuyến quang

SSCS

Service - specific Convergence Lớp con hội tụ phụ thuộc dịch vụ
Sublayer

SSM

Single Segment Message

Thông điệp CS-PDU đơn

SSP

Service-Specific Part

Phần phụ thuộc dịch vụ

SSP

Service Switching Point

Điểm chuyển mạch dịch vụ

ST

Segment Type

Trường kiểu đoạn

STS

Synchronisation and Timebase Trạm định thời và đồng bộ
SM Station

SVC

Switched Virtual Connection

Kết nối kênh ảo chuyển đổi

TAP

Call Handing Fuction

Chức năng thực hiện cuộc gọi

TAX

Charging Funtion

Chức năng tính cước

Transcoder

Bộ mã hoá/giải mã

TCAP

Transaction Capabilities
Application Part

Phần ứng dụng khả năng truyền dẫn

TMB

Trunk Module Broadband

Khối trung kế băng rộng

UCN

Digital Control Unit

Khối điều khiển số

UCX

Control and Connection Unit

Khối điều khiển và đấu nối

VAN

Value Added Network

Mạng giá trị gia tăng

Virtual Channel

Kênh ảo

TC

VC

Trạm điều khiển chính

11

LỜI MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển không ngừng của thế
giới nói chung, của nước ta nói riêng, sự phát triển không ngừng của công nghệ
thông tin nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ viễn thông đáp ứng nhu cầu sử dụng
các dịch vụ gia tăng của người sử dụng thông qua hệ thống thông tin liên lạc như:
Thiết bị tổng đài, hệ thống Internet, hệ thống truyền dẫn… Để đáp ứng được các
nhu cầu đó đòi hỏi phải có những thiết bị tiên tiến hiện đại đảm bảo khả năng
cung cấp các ứng dụng yêu cầu của người sử dụng.
Ngành Bưu chính viễn thông Việt Nam trước đây nay là tập đoàn Bưu chính
viễn thông Việt Nam đó có những bước tiến, trưởng thành nhanh chóng qua việc xây
dựng hệ thống thông tin rộng khắp trên cả nước với những loại trang thiết bị tiên tiến
của các hãng sản xuất thiết bị viễn thông như SIMEN, ALCATEL… đáp ứng kịp thời
sự chỉ đạo của Đảng, Nhà nước và các cấp ngành từ trung ương đến địa phương. Thúc
đẩy sự phát triển nền kinh tế nứơc ta, nâng cao đời sống nhân dân, góp phần xoá đói
giảm nghèo, sự chênh lệch giữa những vùng nông thôn xa xôi hẻo lánh so với các khu
vực thành thị được thu hẹp khoảng cách một cách đáng kể.
2. Mục đích của đề tài
Mục đích của đồ án là: tìm hiểu lý thuyết cơ bản về tổng đài ALCATEL
1000 E10MM, nắm được kiến thức về cấu trúc phần cứng và phần mềm của tổng
đài ALCATEL 1000 E10MM. Ứng dụng của tổng đài A1000E10MM trong
mạng thế hệ mới NGN.
3. Nội dung của đề tài
Với đề tài tổng đài ALCATEL 1000 E10MM nội dung gồm có 4 chương:
-

Chương I: Tổng quan về ALCATEL 1000 E10MM.

-

Chương II: Cấu trúc phần cứng của tổng đài ALCATEL 1000 E10MM.

-

Chương III: Cấu trúc phần mềm của tổng đài ALCATEL 1000 E10MM.

-

Chương IV: Ứng dụng của A1000E10MM vào trọng mạng thế hệ sau của NGN.

12


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ALCATEL 1000 E10MM
1.1. Tổng quan về tổng đài ALCATEL 1000 E10MM
Hiện nay, với sự phát triển không ngừng của công nghệ viễn thông và nhu
cầu ngày càng tăng đối với các dịch vụ viễn thông băng rộng, yêu cầu các nhà
cung cấp dịch vụ viễn thông phải liên tục nâng cấp mạng của mình nhằm đảm
bảo đáp ứng được các nhu cầu đó của khác hàng về các loại hình dịch vụ và chất
lượng dịch vụ. Khái niệm mạng thế hệ mới (NGN), bắt nguồn từ sự phát triển
của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch và công nghệ truyền dẫn băng
rộng, là xu hướng phát triển chung cho các mạng viễn thông trên thế giới. Các
hãng cung cấp thiết bị đã nhanh chóng giới thiệu các mô hình cấu trúc NGN khác
nhau và giải pháp thực hiện của hãng. Alcatel là một trong các hãng sản xuất
thiết bị viễn thông lớn và đi đầu trong việc phát triển và triển khai mạng NGN.
Hệ thống chuyển mạch thế hệ mới Alcatel 1000 E10MM của hãng Alcatel
là một hệ thống chuyển mạch thế hệ mới được thiết kế nhằm hỗ trợ đáp ứng cho
các nhu cầu dịch vụ phong phú đa dạng, tiết kiệm chi phí vận hành và bảo dưỡng,

tạo nền tảng xây dựng mạng thế hệ mới thoả mãn theo cả hai xu hướng phát triển
của mạng viễn thông theo cấu trúc mạng thế hệ mới – xu hướng phát triển chung
của mạng viễn thông thế giới, là phát triển dựa trên cơ sở mạng hiện tại và xây
dựng mới mạng NGN. Alcatel 1000 E10MM là giải pháp khả dụng có độ tin
cậy, đảm bảo lâu dài, đạt hiệu quả kinh tế cao. Alcatel 1000 E10MM thể hiện
trực tiếp sự tiết kiệm chi phí đầu tư và chi phí vận hành nhờ vào các đặc điểm:
 Hệ thống được trang bị tập các tính năng phong phú.
 Khả năng truy nhập đa dịch vụ.
 Ma trận ATM dung lượng lớn và dự phòng đầy đủ.
 Các giao diện SDH tích hợp.
 Khả năng truyền thoại nhờ dạng gói.
 Diện tích nhỏ hơn.
 Giảm số lượng thành phần phần cứng.
 Công suất tiêu thụ ít hơn.

13


Thành phần cốt yếu của Alcatel 1000 E10MM là ma trận chuyển mạch sử
dụng các năng lực ATM. Nhờ có cơ cấu chuyển mạch này, hệ thống Alcatel 1000
E10MM dễ dàng tăng dung lượng của nó lên đến 16 000 E1. Và trạm điều khiển
dựa trên cơ sở đa xử lý powerPC quản lý hiệu quả tối đa 8 triệu BHCA không có
báo hiệu IN. Thậm chí ở môi trường dịch vụ có 100% cuộc gọi yêu cầu báo hiệu
IN, hệ thống Alcatel 1000 E10MM dễ dàng quản lý được 2,5 triệu BHCA.
Mỗi trường UNIX của Alcatel 1000 E10MM cho phép người vận hành tạo
chính xác các ứng dụng mới khi cần. Để quản lý hiệu quả sự tăng lên trong điều
khiển cuộc gọi phức tạp, Alcatel phát triển vài chức năng liên quan đến cuộc gọi
trong máy chủ UNIX mà được cấu hình để cung cấp bảo đảm các dịch vụ lớp mạng.
Cùng với khả năng xử lý dung lượng lớn (lên đến 8 triệu BHCA), đây là
nền tảng vô cùng hiệu quả hỗ trợ dung lượng lên đến 16 000 giao diện E1. Thêm

vào đó, các đặc tính của Alcatel 1000 E10MM là giảm kích thước, ít thành phần
hơn và tiêu thụ công suất ít hơn so với kiến trúc trước. Điều này có nghĩa là gía
thành và chi phí vận hành sẽ giảm đi trong khi tăng cường khả năng cung cấp
dịch vụ mới có hiệu quả kinh tế cao đáp ứng nhu cầu khách hàng. Các giao diện
chuẩn hoá mở của Alcatel 1000 E10MM để kết nối thông qua các giao diện V5.2
tới các loại mạng truy nhập cho phép nhà điều hành thu được lợi nhuận từ thoại
qua DSL và LMDS.

Hình 1.1: Tổng đài thế hệ mới Acatel 1000 E10MM

14


1.1.1. Các tính năng chính của hệ thống
Vị trí của tổng đài A1000E10MM trong mạng:

Hình 1.2: Vị trí của tổng đài
Alcatel 1000 E10 MM là một tổng đài đa dịch vụ - đa phương tiện
 Đa dịch vụ: nó có thể được sử dụng cho một chức năng cụ thể hay cho
một tập hợp các ứng dụng trên cùng một thiết bị.
-

Nội hạt LEX (local): sử dụng cho kết nối thuê bao.

-

Chuyển tiếp TEX (transit): cho các thiết bị chuyển mạch liên kết với nhau
để tạo thành mạng hoàn chỉnh.

-

SSP (Service Switching Point, IN): dịch vụ chuyển mạch điểm.

-

Centrex: cung cấp những truy nhập tới các loại dịch vụ trong mạng
công cộng.

-

Cửa ngõ quốc tế gateway.

-

Cung cấp các giao tiếp mở cho các thiết bị vô tuyến hoặc hữu tuyến (các
thiết bị này có thể là của Alcatel hoặc của các nhà sản xuất khác): ví dụ
giao tiếp A cho GSM, các giao tiếp V5.x.

15


 Đa phương tiện: tạo ra truy nhập tới các mạng chuyển mạch kênh cũng như
chuyển mạch gói, cung cấp các dịch vụ thoại, số liệu hay hình ảnh trên cùng một thiết bị.
-

Fixed networks (Mạng cố định).

-

2G and 3G mobile networks (Mạng di động thế hệ 2G và 3G).

-

Packet networks (Mạng chuyển mạch gói).

-

Intelligent Networks ( Mạng thông minh ).

Các tính năng chính của hệ thống gồm có:
-

Tích hợp bộ triệt tiếng vọng trên kết cuối E1 hay quản nhóm các thiết bị.

-

Đảm bảo các bản ghi dữ liệu cuộc gọi (CDR), truyền và lưu trữ trong trạm
xây dựng trên cơ sở UNIX để cung cấp sự đảm bảo các dịch vụ mạng.

-

Các khối truy nhập thuê bao có khả năng hoạt động tự trị xử lý cuộc gọi
và chuyển mạch nội bộ trong trường hợp toàn bộ các kết nối với tổng đài
trung tâm có sự cố.

-

Truy nhập thuê bao đa phương tiện.

-

Thoại qua ATM (VoATM).

-

Chức năng bộ điều khiển Media gateway.

-

Mở rộng và nâng cấp hệ thống trực tuyến.

-

Nạp phần mềm tập trung.

-

Vận hành và bảo dưỡng cục bộ và tập trung…

1.1.2. Dung lượng tổng đài
-

16 000 E1

-

400 000 thuê bao

-

8 triệu BHCA không có cuộc gọi IN

-

2.5 triệu BHCA có 100% cuộc gọi IN

-

1023 vùng địa lý

-

992 truy nhập tốc độ sơ cấp (PRA) trên khối lõi

-

120 Bộ thông báo quảng bá đồng thời

-

4 000 thuê bao được chặn

-

256 giao diện VC-12 SDH-STM1

-

127 đơn vị truy nhập thuê bao số (CSN)

16


-

5 120 thuê bao cho mỗi vùng hoặc mỗi CSN từ xa

-

2000 E1 và 1,5 triệu BHCA trong 5 giá máy

1.1.3. Hệ thống hỗ trợ các giao diện mạng
-

E1 CCITT G.732.

-

Giao diện quang STM1 SDH G.707, G.957, G.652 và điện G.703.

-

ISDN BRA và PRA (PRA kết nối với CSN hoặc với trường chuyển mạch).

-

Liên kết E1 V5.1.

-

Các liên kết V5.2, 1 đến 16 E1 (G.703, G704, và G.706).

-

ATM UNI 4.0, ATM IMA.

-

GSM và UMTS A, IU.

- Liên kết Q3, V24 không đồng bộ, J64 đồng bộ, X25 V11 cho mục đích quản lý.
-

Giao tiếp đồng hồ đồng bộ.

1.1.4. Giao diện người sử dụng
- Giao diện tương tự: Điện thoại quay đĩa, DTMF và báo hiệu V23.
- Kết nối dữ liệu bán cố định.
- PRA, BRA.
- ADSL.
1.1.5. Giao thức
- CCITT N7.
- CAS (Báo hiệu kênh kết hợp) CCITT R2, N5.
- Hệ thống báo hiệu quốc gia.
- INAP CS1 và CS2.
- BICC (Điều khiển cuộc gọi độc lập với mạng mang).
- Báo hiệu AAL2 (ITU-T Q2630.1) theo hướng ISN tương đương.
- SVC ATMF UNI 4.0 đến các nút ATM.
- H.248.

17


Cấu hình
2048 E1
Số ngăn giá
Số bảng mạch
Công suất tiêu
thụ
Diện tích

Alcatel 1000

Alcatel 1000

Alcatel 1000

E10

E10MM

E10MM

100% E1

100% E1

100% SDH

21

15

6

2700

1300

365

18 KW

9.5 KW

5 KW

11 m2

8 m2

3 m2

Bảng 1.1: Đặc
ặc tính kỹ thuật chung của các loại tổng đ
đài
ài A1000E10
1.2. Kiến
ến trúc chức năng của đơn
đ vị điều khiển của tổng đài

ài ( OCBHC )

Hình 1.3
1.3: Kiến trúc chung của OCB HC3.1
Trong hệ thống tổ
ổng đài Alcatel 1000 E10MM tổ chức điều
u khiển
khi OCB
HC là một phiên bản củ
ủa đơn vị điều khiển của tổng
ng đài. OCB HC được
đư xây
dựng theo các trạm,
m, các trạm
tr
đều là đa xử lý, nhờ vậy hệ thống
ng có được
đư độ linh
hoạt cao trong xử lý vớii tất
t cả các cấu hình dung lượng.

18


Trong OCB HC, mạng chuyển mạch sử dụng một ma trận chuyển mạch
ATM và có thể các khối quản lý kết cuối ETU với các giao diện SDH quang và
điện, các trạm điều khiển được đổi thành các trạm SMB. Các trạm truyền thông
với nhau thông qua mạch vòng thông tin và Ethenet. Các trạm điều khiển được
xây dựng trên cơ sở các bộ đa xử lý mới là PowerPC và PowerQUICC, để tăng
khả năng xử lý của các trạm. Việc thu thập thông tin tính cước được quản lý bởi

khối chức năng CDRA và khối thu thập hoá đơn cước (Billing Collector). Ngoài
ra, hệ thống còn mở ra khả năng truy nhập thế giới UNIX nhằm tăng cường hiệu
quả và khả năng đáp ứng của hệ thống.
1.3. Kết luận chương I
Trong chương này em đã tìm hiểu tổng quan về tổng đài A1000E10MM
và các tính năng cũng như dung lượng của hệ thống tổng đài này. Khái quát được
vị trí của tổng đài và các dịch vụ mà tổng đài cung cấp.

19


CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC PHẦN CỨNG TỔNG ĐÀI A1000 E10MM
2.1. Mô tả hệ thống chức năng của tổng đài A1000E10MM

Hình 2.0. Mô tả hệ thống chức năng của tổng đài A1000E10MM
Hình trên mô tả hệ thống chức năng của tổng đài A1000E10MM với các khối
chức năng khác nhau:
- Access interface and management : Bộ phận này cho phép E10MM giao tiếp
với mạng bên ngoài bằng các luồng PCM hay SDH .
- Swiching Network: Trường chuyển mạch của E10MM : Thực hiện quá trình
kết nối nếu có yêu cầu .
- Auxillary equipnent : Thiết bị phụ trợ điều khiển và báo hiệu số 7
Khối này bao gồm:
 Thiết bị phụ trợ ETA ( cung cấp các chức năng phụ trợ như: tạo âm báo,
thu phát tín hiệu đa tần ..).
 Quản lý giao thức báo hiệu số 7 ( PUPE ).
- Control function: Thực hiện các quá trình xử lý cuộc gọi, dịch thuật, dịch vụ,
chuyển đổi và các chức năng khác.

20

- Management function: Quản lý, điều hành, điều khiển và can thiệp của con
người thông qua khối chức năng này nhờ sự hỗ trợ của PC và các phần mềm,
các lệnh điều khiển từ bên ngoài. Khối chức năng này cho phép con người có
thể xem tình trạng , hoạt động cũng như cấu hình tổng đài.
- Communication Network: Đây chính là hệ thống bus trong tổng đài thực hiện
chức năng giao tiếp mạng giữa các khối chức năng của tổng đài, cũng như giao
tiếp, trao đổi thông tin giữa tổng đài và thế giới bên ngoài ( thông qua bộ điều
khiển trung kế số ).
- Clock: Đồng hồ cung cấp thời gian, xung nhịp cho toàn bộ tổng đài nhằm mục
đích đồng bộ hóa cho tổng đài và luồng dữ liệu.
2.2. Mô hình hệ thống chức năng cụ thể của tổng đài A1000E10MM
Phần trên đã trình bày tổng quát sơ đồ khối chức năng của tổng đài E10MM.
Như chúng ta đó biết các khối chức năng trong tổng đài có thể có cấu trúc phần
cứng tương tự nhau (các card giống nhau) nhưng chúng thực hiện các chức năng
khác nhau nhờ sử dụng các phần mềm khác nhau. Phần này chúng ta sẽ xem xét sơ
đồ khối cụ thể khi các khối đó được cấu hình, tổ chức vào modul phần mềm.

Hình 2.1.Mô hình hệ thống chức năng cụ thể của tổng đài A1000E10MM

21


Sơ đồ khối cấu trúc chức năng cụ thể của tổng đài khi đó cấu hình, tổ
chức vào modul phần mềm. Trong đó :
- URM: Khối điều khiển trung kế PCM - URM cung cấp chức năng giao
tiếp giữa tổng đài với các luồng PCM bên ngoài. Các luồng PCM này cụ
thể đến từ tổng đài vệ tinh , hay dữ liệu của các mạng khác ....
- HD: Cung cấp chức năng giao tiếp giữa tổng đài với các luồng SDH.

- COM: Chính là thực hiện các chức năng thiết lập, giải phóng đấu nối
trong trường chuyển mạch, COM thực hiện lệnh nhờ các lệnh từ trung
tâm điều khiển cung cấp.
- ETA: Khối quản lý thiết bị phụ trợ - khối này cung cấp các chức năng
phụ trợ như: tạo âm báo (tone), thu phát tín hiệu đa tần, thoại hội nghị ....
-

PUPE: Quản lý giao thức báo hiệu số 7.

- AN: Quản lý giao thức V 5.2 báo hiệu.
- MR: Khối xử lý cuộc gọi MR. Cho phép thiết lập hoặc hủy bỏ các cuộc
gọi ko ISUP (thuê bao nội hạt hay đăng ký báo hiệu kênh riêng CAS ).
- CC: Thiết lập cuộc gọi cho các cuộc gọi ISUP quá cảnh, IN, hoặc các
cuộc gọi di động .
- GS: Giúp truy nhập vào các dịch vụ ( điện thoại di động hoặc IN ).
- TR: Cơ sở dữ liệu TR có chức năng quản lý , lưu trữ và phân tích cơ sở
dữ liệu của khách hàng. TR cung cấp tình trạng của khách hàng cho khối
thiết lập cuộc gọi MR.
- TX: Khối đo lường và tính cước - nhiệm vụ tính cước cuộc gọi và cung
cấp thông tin để lập hóa đơn.
-

MQ: Khối phân phối bản tin. Thực hiện chức năng định dạng và phân
phối một số bản tin nội bộ nhất định.

- GX: Khối quản trị kết nối - quản lý các thiết lập, xử lý các đấu nối cũng
như phòng vệ.
- PC: Khối quản lý mạng báo hiệu số 7 và phòng vệ cho PUPE.
-

OM: Có chức năng vận hành và bảo dưỡng do phần mềm OM thực hiện.

- LAN: Bus thông tin để đấu nối các khối chức năng bên trong tổng đài.

22


- BT: Cung cấp, phân phối thời gian cho các tín hiệu đồng bộ của mạng.
- LR: Ma trận liên kết ( 4 Mbit/s ) liên kết, truy nhập giao diện và chức
năng phụ trợ cho các RCH. LR có thể coi như là đường PCM nội.
2.3. Cấu trúc phần cứng
Ở phần trên đó mô tả về sơ đồ khối chức năng của tổng đài E10MM, và
phần này sẽ đi vào mô tả phần cứng của tổng đài E10MM.

Hình 2.2: Sơ đồ khối kiến trúc phần cứng tổng đài A1000E10MM
Hình vẽ chính là mô tả phần cứng của tổng đài A1000 E10MM với các
trạm đa sử lý SM, trong đó:
- LAN: Là bus của hệ thống tổng đài ( trong E10 nó tương ứng với mạch
vòng thông tin MAS ).
- RCH: là khối chuyển mạch tốc độ cao ( nó chính là trường chuyển mạch
trong E10MM ).
- SM: Trạm điều khiển đa xử lý ( thực chất là khối xử lý của các khối chức
năng trong tổng đài. Nếu so sánh với bên E10 thì nó chính là các bộ xử
lý ở trong các khối SMA, SMC, SMT ... ).

23


- STS: Là bộ đồng bộ thời gian, cung cấp thời gian cơ sở cho hệ thống.
Trong mô tả chức năng hệ thống ở trên thì STS chính là khối chức năng BT.

- GLR: Đường mạng, chứa 8 đường LR.
-

LAH: Cũng giống như GLR nhưng chứa 64 đường LR .

- SDH TU: Kết cuối SDH.
- TDM TU: Kết cuối PCM .
Hai loại trạm điều khiển (SM) được sử dụng trong E10MM là :
-

Trạm điều khiển SM dùng chung (SMB ).

-

Trạm điều khiển SM dành riêng ( SMT; SMM).
Các bộ điều khiển có thể dùng chung nhưng chúng thực hiện các chức năng

khác nhau và được quy định bởi phần mềm tương ứng với mỗi chức năng của nó .
Công nghệ các trạm điều khiển: gồm bộ xử lý rất mạnh, bộ nhớ, và bus
kết nối, đối với trạm xử lý nào cũng vậy.
Sau đây là kiến trúc phần cứng chi tiết của hệ thống tổng đài cụ thể với
các trạm đa xử lý rõ ràng hơn.
-

LAN: Bus hệ thống.

-

RCH: Chuyển mạch tốc độ cao.

-

SMB: Khối điều khiển đa xử lý dùng chung
+ SMB_A: SMB phụ trợ chức năng - có chức năng phụ trợ.
+ SMB_C: SMB chức năng kiểm soát - có chức năng điều khiển..
+ SMB_T: SMB điều khiển kết cuối SDH.
+ SMB_X: SMB điều khiển ma trận chuyển mạch.
+ SMB_CAXT : Có đầy đủ các chức năng: điều khiển, chức năng phụ

trợ, chức năng điều khiển trung kế số, chức năng điều khiển ma trận chuyển
mạch nhưng nó được sử dụng trong cấu hình nhỏ.
-

SMM: Bảo trợ trạm kiểm soát.

-

SMT : Điều khiển trung kế.

-

STS: Khối đồng bộ thời gian và cấp đồng hồ cho hệ thống

24


Hình 2.3: Kiến trúc của hệ thống xuất hiện trên giao diện của nhà các nhà điều hành
E10MM cũng có cấu hình tương đối giống E10 với các khối như :
-

Trường chuyển mạch tốc độ cao (RCH) có trạm điều khiển SMB_X.

-

Khối trung kế số SDH-TU và TDM-TU ứng với URM bên E10 và được
điểu khiển tương ứng với các trạm SMB_XT và SMT. SDH-TU chính là
khối HD ở phần mô tả hệ thống, nó thực hiện giao tiếp trung kế với
luồng dữ liệu tốc độ cao SDH được tách ra từ các tuyến truyền dẫn
quang với trường chuyển mạch RCH . Còn TDM-TU là khối URM nó
thực hiện giao tiếp các luồng PCM với trường chuyển mạch RCH. Đây là
điều khác biệt của E10MM với E10 bởi ngoài xử lý các luồng PCM nhỏ
thì E10MM xử lý cả các luồng dữ liệu số tốc độ cao SDH được tách ra từ
các tuyến truyền dẫn quang, dữ liệu ở các tuyến SDH này có thể là băng
rộng hay băng hẹp ==> nhằm cung cấp các dịch vụ băng rộng và đa dịch
vụ trong mạng NGN. Và dĩ nhiên bộ TDM-TU chủ yếu dùng trong thoại,
tín hiệu từ trung kế này đưa vào trường chuyển mạch RCH và nó qua bộ
chuyển đổi từ PCM sang các tế bào ATM ( vì RCH dựng ATM) để thực
hiện việc chuyển mạch bằng ATM.

-

Khối phụ trợ SMB_A: Ứng với khối SMA bên E10.

25