Bài giảng Lý thuyết và thực hành Kỹ thuật chuyển mạch và tổng đài

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - TÀI CHÍNH THÁI NGUYÊN
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

BÀI GIẢNG
KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH VÀ TỔNG ĐÀI
(Ban hành theo Quyết định số: ……../QĐ- ngày …. tháng …. năm 2018
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Kinh tế Tài chính Thái Nguyên)
SỐ TÍN CHỈ: 2 (1/1)
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
HỆ: TRUNG CẤP
NĂM HỌC: 2017 - 2018
(Lưu hành nội bộ)

Chủ biên: - Lê Hoàng *
- Vũ Thị Thu Hoà

- Đơn vị: Khoa KT Điện tử Viễn thông
- Đơn vị: Khoa KT Điện tử Viễn thông

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2018


LỜI GIỚI THIỆU
Môn học Kỹ thuật chuyển mạch và tổng đài là môn học chuyên ngành quan trọng, bắt
buộc của ngành Điện tử truyền thông và Điện tử viễn thông nói riêng và của các ngành kỹ thuật
nói chung. Viễn thông luôn gắn liền với các thiết bị của khách hàng như điện thoại, fax, máy
tính, internet, ti vi... Để phục vụ cho nhu cầu sử dụng dịch vụ của khách hàng, đòi hỏi phải có hạ
tầng mạng viễn thông gồm có các thiết bị truyền dẫn và chuyển mạch. Môn học này sẽ giới thiệu
kiến thức về các loại thiết bị tổng đài điện thoại, các thiết bị chuyển mạch hiện đại trên thực tế,
các kỹ thuật chuyển mạch như chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói, chuyển mạch IP...
Hiện nay có rất nhiều tài liệu do nhiều tác giả biên soạn nên nguồn tài liệu về Kỹ thuật

chuyển mạch và tổng đài khá phong phú. Nhưng hầu hết các tài liệu viết cho trình độ Đại học
với nhiều kiến thức lý thuyết hàn lâm nên việc tiếp cận của sinh viên hệ Cao đẳng và Trung cấp
khá khó khăn. Đồng thời hầu hết các tài liệu về lĩnh vực này đều khá cũ và chưa bắt kịp được
với xu hướng công nghệ hiện nay.
Để quá trình học tập của sinh viên được tốt hơn và theo được xu hướng công nghệ hiện
nay, nhóm tác giả đã biên soạn Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch và tổng đài gồm 2 phần lý
thuyết và thực hành. Bài giảng này được chia thành 3 chương, 3 bài. Trong mỗi chương/bài có
bốn phần. Phần giới thiệu chung nêu các vấn đề chủ yếu của chương/bài. Phần nội dung phân
tích chi tiết các vấn đề chủ yếu đó. Phần tóm tắt tổng hợp lại các yêu cầu quan trọng của
chương/bài mà người học cần đạt được. Phần cuối nêu các câu hỏi và bài tập. Để nghiên cứu tài
liệu được thuận lợi, người học cần có trước kiến thức của các môn học Mạng và dịch vụ viễn
thông, An toàn lao động.
Thời lượng môn đun: 2 tín chỉ (24 tiết Lý thuyết + 21 tiết thực hành)
Phần A
Chương 1. Tổng đài điện tử số (3 tiết Lý thuyết).
Chương 2. Kỹ thuật chuyển mạch (12 tiết Lý thuyết).
Chương 3. Thiết bị kết cuối và hệ thống điều khiển (9 tiết Lý thuyết).
Phần B
Bài 1. Cấu trúc tổng đài OSB X5, X8 (3)
Bài 2. Đấu nối tổng đài (6)
Bài 3. Vận hành, khai thác tổng đài (12)
Quá trình biên soạn bài giảng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong bạn
đọc góp ý kiến để nhóm tác giả sửa chữa, bổ sung thêm, xin cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 12 tháng 6 năm 2018

Tham gia biên soạn
Chủ biên:

Thành viên

Lê Hoàng

Vũ Thị Thu Hoà


MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU ......................................................................................................... 1
MỤC LỤC ...................................................................................................................... 2
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................... 4
BẢNG VIẾT TẮT ......................................................................................................... 7
ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG MÔN HỌC/MÔ ĐUN...................................................... 8
PHẦN A. LÝ THUYẾT .............................................................................................. 12
Chương 1. TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ SỐ ....................................................................... 12
1.1 Tổng quan về tổng đài điện tử số ........................................................................ 12
1.1.1 Sơ lược lịch sử phát triển của tổng đài .................................................................... 12
1.1.2. Xu hướng phát triển của tổng đài ........................................................................... 15
1.1.3 Phân loại tổng đài .................................................................................................... 15

1.2. Tổng đài điện tử số SPC ..................................................................................... 16
1.2.1. Khái niệm ............................................................................................................... 16
1.2.2. Sơ đồ khối và chức năng các khối .......................................................................... 16

Câu hỏi ôn tập và bài tập chương 1 ........................................................................... 19
Chương 2. KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH .............................................................. 20
2.1 Tổng quan ............................................................................................................ 20
2.1.1 Các khái niệm .......................................................................................................... 20
2.1.2 Phân loại .................................................................................................................. 20
2.1.2.1 Theo công nghệ ................................................................................................ 20
2.1.2.2 Theo kỹ thuật .................................................................................................... 20
2.1.2.3 Theo trường chuyển mạch ................................................................................ 21

2.2. Chuyển mạch kênh ............................................................................................. 21
2.2.1 Trường chuyển mạch không gian ............................................................................ 21
2.2.1.1 Khái quát về chuyển mạch không gian ............................................................. 21
2.2.1.2 Cấu tạo chuyển mạch không gian điều khiển đầu vào ..................................... 21
2.2.1.3 Nguyên lý hoạt động của chuyển mạch S ........................................................ 22
2.2.2 Trường chuyển mạch thời gian ................................................................................ 23
2.2.2.1 Khái quát về chuyển mạch thời gian T ............................................................. 23
2.2.2.2 Cấu tạo .............................................................................................................. 23
2.2.2.3 Nguyên lý hoạt động của chuyển mạch T điều khiển đầu ra ............................ 24
2.2.3 Trường chuyển mạch mạch ghép ............................................................................ 24

2.3 Chuyển mạch gói ................................................................................................. 25
2.3.1 Tổng quan ................................................................................................................ 25
2.3.1.1 Khái quát .......................................................................................................... 25
2.3.1.2. Cấu trúc thiết bị định tuyến Router ................................................................. 27
2.3.2 Chuyển mạch ATM ................................................................................................. 28
2.3.2.1 Khái niệm ATM ............................................................................................... 28
2.3.2.3. Cấu trúc tế bào ATM ....................................................................................... 28
2.3.2.4. Cấu trúc hệ thống chuyển mạch ATM ............................................................ 29
2.3.2.5 Ứng dụng của chuyển mạch ATM ................................................................... 31
2.3.3 Chuyển mạch IP ...................................................................................................... 31
2.3.3.1 Khái niệm chuyển mạch IP ............................................................................... 31
2.3.3.2 Nguyên lý chuyển mạch IP ............................................................................... 38
2.3.4. Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS ................................................................. 39
2.3.4.1 Khái niệm về MPLS ......................................................................................... 39
2.3.4.2. Cách thức hoạt động của MPLS ...................................................................... 39
2.3.4.3. Tiêu đề MPLS .................................................................................................. 39
2.3.4.4. Nguyên lý hoạt động, điều hành của MPLS .................................................... 40

2


Câu hỏi ôn tập và bài tập chương 2 ........................................................................... 42
Chương 3. THIẾT BỊ KẾT CUỐI VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ...................... 43
3.1 Thiết bị kết cuối ................................................................................................... 43
3.1.1 Mạch kết cuối đường thuê bao SLTU ..................................................................... 43
3.1.1.1 Mạch kết cuối đường thuê bao tương tự ASLTU ............................................. 43
3.1.1.2 Kết cuối đường dây thuê bao số DSLTU ......................................................... 44
3.1.2 Mạch kết cuối trung kế ............................................................................................ 45
3.1.2.1 Kết cuối trung kế tương tự (ATTU) ................................................................. 45
3.1.2.2 Kết cuối trung kế số (DTTU) ........................................................................... 45

3.2 Hệ thống điều khiển và dự phòng ....................................................................... 48
3.2.1 Khái niệm về hệ thống điều khiển ........................................................................... 48
3.2.1.1 Khái niệm ......................................................................................................... 48
3.2.1.2 Nhiệm vụ: ......................................................................................................... 48
3.2.1.3 Yêu cầu ............................................................................................................. 48
3.2.2 Các phương thức điều khiển .................................................................................... 48
3.2.2.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển ............................................................................ 48
3.2.2.2 Các phương thức điều khiển ............................................................................. 49
3.2.3 Dự phòng ................................................................................................................. 49
3.2.3.1 Khái niệm dự phòng ......................................................................................... 49
3.2.3.2 Dự phòng cặp đồng bộ (Pair of Synchronized) ................................................ 49
3.2.3.3 Dự phòng phân tải (Load Sharing) ................................................................... 50
3.2.3.4 Dự phòng nóng (ACT/SBY)............................................................................. 51
3.2.3.5 Dự phòng n+1 ................................................................................................... 51

3.3. Báo hiệu .............................................................................................................. 52
3.3.1 Khái quát ................................................................................................................. 52

3.3.1.1 Khái niệm ......................................................................................................... 52
3.3.1.2 Chức năng của báo hiệu.................................................................................... 52
3.3.2 Báo hiệu đường dây thuê bao .................................................................................. 52
3.3.2.1 Khái niệm ......................................................................................................... 52
3.3.2.2 Các tín hiệu báo hiệu đường dây thuê bao ....................................................... 52
3.3.3 Báo hiệu trung kế (liên đài) ..................................................................................... 53
3.3.3.1 Khái niệm ......................................................................................................... 53
3.3.3.2 Báo hiệu kênh liên kết CAS ............................................................................. 54
3.3.3.3 Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS................................................................. 57

3.4. Đồng bộ .............................................................................................................. 61
3.4.1 Khái quát chung về đồng bộ .................................................................................... 61
3.4.1.1 Khái niệm đồng bộ ........................................................................................... 61
3.4.2. Các phương thức đồng bộ ....................................................................................... 62
3.4.2.1 Phương thức cận đồng bộ ................................................................................. 62
3.4.2.2 Phương thức đồng bộ ........................................................................................ 63

Câu hỏi ôn tập và bài tập chương 3 ........................................................................... 65
PHẦN B. THỰC HÀNH ............................................................................................. 67
Bài 1. CẤU TRÚC TỔNG ĐÀI OSB X5, X8 ............................................................ 67
4.1. Giới thiệu tổng đài OSB X8, X5 ........................................................................ 67
4.1.1. Tổng quan ............................................................................................................... 67
4.1.2. Đặc tính của sản phẩm ............................................................................................ 67

4.2. Cấu trúc tủ và khe cắm tổng quát ....................................................................... 68
4.3. Chức năng các card ............................................................................................ 69
4.3.1. Bo mạch xử lý trung tâm ........................................................................................ 69
4.3.2. Bo mạch ngoại vi .................................................................................................... 72

Câu hỏi ôn tập và bài tập bài 1 .................................................................................. 75

3


Bài 2. ĐẤU NỐI TỔNG ĐÀI...................................................................................... 76
5.1. Mô hình đấu nối hệ thống tổng quát .................................................................. 76
5.2. Lắp đặt phần cứng .............................................................................................. 77
5.3. Đấu nối tại các card ............................................................................................ 82
5.3.1. Luật màu cáp .......................................................................................................... 82
5.3.2. Đấu nối các card ngoại vi ....................................................................................... 82
5.3.2.1. Card trung kế ................................................................................................... 82
5.3.2.2. Card thuê bao ................................................................................................... 85

5.4. Đấu nối từ Card ra MDF .................................................................................... 88
5.4.1. Sơ đồ đấu nối MDF ................................................................................................ 88
5.4.2. Đấu nối tổng đài OSB X8 ....................................................................................... 89
5.4.3. Đấu nối tổng đài OSB-X5 ...................................................................................... 90

5.5. Bài tập thực hành ................................................................................................ 90
Câu hỏi ôn tập và bài tập bài 2 .................................................................................. 92
Bài 3. VẬN HÀNH, KHAI THÁC TỔNG ĐÀI ........................................................ 93
6.1. Vận hành khai thác tổng đài ............................................................................... 93
6.1.1 Cài đặt phần mềm tổng đài ...................................................................................... 93
6.1.1.1. Khởi động tổng đài X8 .................................................................................... 93
6.1.1.2. Kết nối tổng đài ............................................................................................... 93
6.1.1.3. Cài đặt phần mềm HiPath 3000 Manager........................................................ 93
6.1.1.4. Đăng nhập tổng đài .......................................................................................... 94
6.1.2 Quản lý thuê bao ...................................................................................................... 95
6.1.2.1. Khai báo thuê bao mới/đổi số thuê bao Stations ............................................. 95
6.1.2.2. Cài đặt chức năng cho máy nhánh Key programming .................................... 96

6.1.2.3. Cài đặt nhóm cuộc gọi đến Incoming calls...................................................... 96
6.1.2.4. Cài đặt mã dịch vụ ........................................................................................... 98
6.1.2.5. Thực hành khai thác các dịch vụ ................................................................... 100
6.1.2.6. Quy trình lắp đặt thuê bao mới và cấp dịch vụ nhấc máy hộ ........................ 102
6.1.3 Quản lý trung kế .................................................................................................... 104
6.1.4. Cấp dịch vụ và nhóm ITR .................................................................................... 106
6.1.4.1. Cấp dịch vụ .................................................................................................... 106
6.1.4.2. Nhóm ITR ...................................................................................................... 107
6.1.5. Quản lý hệ thống .................................................................................................. 107
6.1.5.1. Quản lý card .................................................................................................. 107
6.1.5.2. Cài đặt các thông số hệ thống ........................................................................ 109

6.2 Bảo dưỡng tổng đài ........................................................................................... 110
6.2.1. Công việc hàng ngày ............................................................................................ 110
6.2.2. Công việc hàng tuần ............................................................................................. 110
6.2.3. Công việc hàng tháng ........................................................................................... 111
6.2.4. Công việc hàng quý, 6 tháng ................................................................................ 111

Câu hỏi ôn tập và bài tập bài 3 ................................................................................ 111

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Phát minh máy điện thoại đầu tiên của Alexander Graham Bell. ................. 12
Hình 1.2. Mô hình chuyển mạch đầu tiên dùng cho dịch vụ thoại công cộng 1878, New
Haven, CT. .................................................................................................................... 12
Hình 1.3. Tổng đài nhân công cơ khí tự động đầu tiên năm 1892 ................................ 13
Hình 1.4. Các hệ thống chuyển mạch trong tổng đài. ................................................... 13
Hình 1.5. Hệ thống chuyển mạch cơ khí năm 1939 ...................................................... 14

4

Hình 1.6. Tổng đài số hoàn toàn đầu tiên DMS-10 và DMS-100 ................................ 15
Hình 1.7. Sơ đồ khối tổng đài SPC ............................................................................... 16
Hình 2.1. Cấu trúc tổng quát của khối chuyển mạch .................................................... 20
Hình 2.2. Sơ đồ khối chuyển mạch không gian ............................................................ 21
Hình 2.3. Cấu trúc chuyển mạch không gian (S) 3 đầu vào ......................................... 21
Hình 2.4. Cấu tạo chuyển mạch không gian S điều khiển đầu vào............................... 22
Hình 2.5. Nguyên lý chuyển mạch không gian điều khiển đầu vào ............................. 22
Hình 2.6. Sơ đồ khối chuyển mạch thời gian ................................................................ 23
Hình 2.7. Nguyên lý chuyển mạch thời gian T điều khiển đầu ra ................................ 24
Hình 2.8. Phân loại trường chuyển mạch gói................................................................ 25
Hình 2.9. Nguyên lý phân mảnh và tạo gói theo mô hình OSI ..................................... 26
Hình 2.10. Mạng chuyển mạch gói ............................................................................... 26
Hình 2.11. Cấu trúc của bộ định tuyến ......................................................................... 27
Hình 2.12. Nguyên lý ATM .......................................................................................... 28
Hình 2.13. Cấu trúc tế bào ATM .................................................................................. 28
Hình 2.14. Các khuôn dạng tiêu đề tế bào ATM .......................................................... 29
Hình 2.15. Sơ đồ khối chức năng của một hệ thống chuyển mạch ATM ..................... 30
Hình 2.16. Sơ đồ khối mô đun đầu vào (a) và mô đun đầu ra (b)................................. 30
Hình 2.17. Thiết bị chuyển mạch IP ............................................................................. 32
Hình 2.18. Cách thức đóng gói IP ................................................................................. 32
Hình 2.19. Tiêu đề gói tin IP v.4 ................................................................................... 33
Hình 2.20. Cách thức phân mảnh gói dữ liệu IP v4 ...................................................... 34
Hình 2.21. Tiêu đề gói tin IP v6 .................................................................................... 35
Hình 2.22. Cách thức phân mảnh gói dữ liệu IP v6 ...................................................... 37
Hình 2.23. Mô hình kết nối theo chuyển mạch IP ........................................................ 38
Hình 2.24. Lớp chèn MPLS .......................................................................................... 39
Hình 2.25. Định dạng cấu trúc nhãn ............................................................................. 40
Hình 2.26. Sự tạo ra LSP và chuyển tiếp các gói thông qua một miền MPLS ............. 40
Hình 3.1. Sơ đồ khối mạch kết cuối thuê bao tương tự ASLTU .................................. 43

Hình 3.2. Sơ đồ khối mạch kết cuối thuê bao số DSLTU............................................. 44
Hình 3.3. Sơ đồ khối mạch kết cuối trung kế tương tự ATTU ..................................... 45
Hình 3.4. Sơ đồ khối mạch kết cuối trung kế số DTTU ............................................... 46
Hình 3.5. Sơ đồ các khối chức năng của DTTU ........................................................... 46
Hình 3.6. Minh hoạ bộ đệm đồng chỉnh khung tín hiệu ............................................... 47
Hình 3.7. Cách tạo mã HDB3 ....................................................................................... 47
Hình 3.8. Cấu trúc hệ thống điều khiển ........................................................................ 49
Hình 3.9. Dự phòng cặp đồng bộ .................................................................................. 50
Hình 3.10. Phương thức dự phòng phân tải .................................................................. 50
Hình 3.11. Phương thức dự phòng nóng (ACT/SBY) .................................................. 51
Hình 3.12. Sơ đồ phương thức Dự phòng n+1.............................................................. 51
Hình 3.13. Báo hiệu đường dây thuê bao và báo hiệu liên đài ..................................... 52
Hình 3.14. Các phương thức gửi số a) chế độ Pulse b) chế độ Tone ............................ 53
Hình 3.15. Hệ thống báo hiệu CAS .............................................................................. 54
Hình 3.16. Xử lý báo hiệu đường dây ........................................................................... 55
Hình 3.17. Quá trình truyền các bản tin báo hiệu thanh ghi. ........................................ 56
Hình 3.18. Hệ thống báo hiệu CCS ............................................................................... 57
Hình 3.19. Cấu trúc mạng báo hiệu số 7 ....................................................................... 58
Hình 3.20. Các đơn vị bản tin báo hiệu SS7 ................................................................. 59

5


Hình 3.21. Báo hiệu ISUP cơ sở ................................................................................... 60
Hình 3.22. Phương pháp cận đồng bộ ........................................................................... 62
Hình 3.23. Nguyên lý kỹ thuật vòng khoá pha ............................................................. 63
Hình 3.24. Phương thức đồng bộ chủ tớ dự phòng có lựa chọn trước .......................... 64
Hình 3.25. Phương thức đồng bộ chủ tớ ghép lỏng ...................................................... 64
Hình 3.26. Phương thức đồng bộ chủ tớ theo cấp bậc .................................................. 64
Hình 3.27. Phương thức đồng bộ tương hỗ ................................................................... 65

Hình 4.1. Hình ảnh mặt trước OSB X8, X5 .................................................................. 67
Hình 4.2. tổng đài OSB X8 Tủ cơ bản (BB) (a) và tủ mở rộng (EB) (b); tổng đài OSB
X5R (c) .......................................................................................................................... 68
Hình 4.3. Cấu trúc mặt trước tổng đài OSB X8 ............................................................ 69
Hình 4.4. Cấu trúc mặt trước tổng đài OSB X5 ............................................................ 69
Hình 5.1. Mô hình đấu nối hệ thống tổng quát ............................................................. 76
Hình 5.2. Mô hình đấu nối mạng cho tổng đài ............................................................. 77
Hình 5.3. Lắp đặt tổng đài lên khung rack 19” ............................................................. 78
Hình 5.4. Đấu đất tổng đài X5 ...................................................................................... 79
Hình 5.5. Đấu đất tổng đài X8 ...................................................................................... 79
Hình 5.6. Đấu nguồn ắc quy trực tiếp cho tổng đài X5, X8 ......................................... 80
Hình 5.7. Đấu nguồn qua hộp nối nguồn và card LUNA2 cho tổng đài X5, X8.......... 81
Hình 5.8. Lắp đặt quạt gió............................................................................................. 82
Hình 5.9. Sơ đồ đấu nối tổng quát từ tổng đài tới mạng cáp ngoại vi .......................... 88

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Bảng trạng thái báo hiệu của cuộc gọi bình thường ..................................... 55
Bảng 5.1. Bảng luật màu cáp đồng xoắn đôi ................................................................ 82
Bảng 5.2. Bảng đấu nối Card Trung kế tương tự TMANIW ........................................ 82
Bảng 5.3. Chân của rắc cắm Jack Sub-D 15 chân - trên card DIUT2 .......................... 83
Bảng 5.4. Chân của cáp hệ thống S30267-Z167-Axxx ................................................ 84
Bảng 5.5. Chân gán của cổng cắm Plug Sub-D 15 chân - AMOM .............................. 84
Bảng 5.6. Bảng đấu nối Card Trung kế tương tự TLANI4 ........................................... 84
Bảng 5.7. Bảng kết nối Card Thuê bao tương tự SLAV24N ........................................ 85
Bảng 5.8. kết nối Card Thuê bao số SLMO8N ............................................................. 86
Bảng 5.9. kết nối Card Thuê bao số SLU8NR .............................................................. 87
Bảng 5.10. kết nối Card Thuê bao số SLU8N .............................................................. 87
Bảng 5.11. kết nối Card Thuê bao tương tự SLAV4 .................................................... 88
Bảng 5.12. Bảng đấu nối mặt sau tổng đài X8.............................................................. 89
Bảng 5.13. Vị trí thuê bao trên phiến MDF 8 tổng đài X8 ........................................... 89

Bảng 5.14. Cấu trúc mặt trước OSB X5 ....................................................................... 90
Bảng 5.15. Vị trí thuê bao trên phiến MDF tổng đài OSB X5 ..................................... 90
Bảng 5.16. Giá trị các thông số đường truyền .............................................................. 90
Bảng 6.1. Sơ đồ chân cáp kết nối trực tiếp PC - tổng đài ............................................. 93
Bảng 6.2. Mã dịch vụ trên tổng đài OSB X5, X8 ......................................................... 98
Bảng 6.3. Quy trình Lắp đặt và cấp dịch vụ nhấc máy hộ cho thuê bao .................... 102

6


BẢNG VIẾT TẮT
Thuật
ngữ
ACT
ATM
ATTU
ASLTU

Tên đầy đủ

Giải nghĩa

Active
Asynchronous Transfer Mode
Analog Trunk Terminal Unit
Analog Subcriber Line Terminal
Unit
BB
Base Box
CAS

Channel Associated Signaling
CAC
Call Admission Control
CCS
Channel Common Signaling
CLP
Cell Loss Priority
CSF
Cell Switching Fabric
DIUT
Digital Interface Unit Trunk
DTTU
Digital Trunk Terminal Unit
DSLTU
Digital Subcriber Line Terminal
Unit
GFC
General Flow Control
EB
Expansion Box
HDB3
High Density Bipolar order 3
HEC
Header Error Check
ISUP
Integrated
Services
Digital
Network User Part
IM

Input Module
IP
Internet Protocol
LUNA2 Line-powered
Unit
For
Network-based Architecture No. 2
MDF
Main Distribution Frame
MDFU-E Main Distribution Frame Universal
Enhanced
MPLS
Multiprotocol Label Switching
OAM
Operation and Management
OM
Output Module
OSB
OpenScape Business
OSI
Open Systems Interconnection
PT
Payload Type
SBY
StandBY
SLAV
Subscriber Line Analog with
Vinetic, Rack
SLMA
Subscriber Line Module Analog

SLU
Subscriber Line UP0/E
SLMO
Subscriber Line Module Optiset
SM
System Management
SONET
Synchronous Optical Network
SPC
Stored Program Control
Transmission
Control
TCP/IP
Protocol/Internet Protocol
TMANI Trunk Module Analog Interface
Virtual Circuit Identification
VCI
Virtual Path Identification
VPI

7

Kích hoạt / Hoạt động
Chế độ truyền tải không đồng bộ
Đơn vị kết cuối trung kế tương tự
Đơn vị kết cuối đường thuê bao tương tự
Tủ cơ bản
Báo hiệu kênh liên kết
Điều khiển chấp nhận cuộc gọi
Báo hiệu kênh chung

Ưu tiên mất tế bào
Khối chuyển mạch tế bào
Đơn vị giao tiếp trung kế số
Đơn vị kết cuối trung kế số
Đơn vị kết cuối đường thuê bao số
Điều khiển luồng chung
Tủ mở rộng
Mã lưỡng cực mật độ cao bậc 3
Kiểm tra lỗi tiêu đề
Phần người dùng mạng số tích hợp đa dịch
vụ
Mô đun đầu vào
Giao thức Internet
Đơn vị cấp nguồn cho cấu trúc mạng cơ sở
số 2
Giá phối dây chính
Giá phối dây mở rộng
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
Vận hành và quản lý
Mô đun đầu ra
Tổng đài doanh nghiệp mở
Mô hình kết nối hệ thống mở
Kiểu tải trọng
Dự phòng
Thuê bao tương tự với giá đỡ
Mô đun đường thuê bao tương tự
Mô đun đường thuê bao số chuẩn UP0/E
Mô đun đường thuê bao số
Quản lý hệ thống
Mạng quang đồng bộ

Điều khiển bằng phần mềm ghi sẵn
Giao thức internet / giao thức điều khiển
truyền thông
Mô đun trung kế tương tự
Nhận dạng kênh ảo
Nhận dạng đường ảo


ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG MÔN HỌC/MÔ ĐUN
Tên môn học/mô đun: Kỹ thuật chuyển mạch và tổng đài
Mã môn học/mô đun:
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun:
- Vị trí: Môn học được bố trí sau khi học sinh học xong các môn học chung và các môn học
kỹ thuật cơ sở.
- Tính chất: Là môn học thuộc khối kiến thức chuyên môn bắt buộc
- Ý nghĩa và vai trò của môn học:
Mục tiêu môn học/mô đun
Sau khi học xong môn học này, người học có khả năng:
- Về kiến thức:
+ Biết các kiến thức cơ bản về kỹ thuật chuyển mạch kênh, gói, tiên tiến; các phương thức
báo hiệu; các phương thức đồng bộ.
+ Biết được vị trí của tổng đài trên mạng viễn thông và vai tṛò của tổng đài.
+ Biết các chủng loại thiết bị chuyển mạch, tổng đài hiện có trên mạng viễn thông.
+ Hiểu cách thức giao tiếp giữa người và hệ thống
- Về kỹ năng:
+ Nhận biết được các thiết bị chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói
+ Phân biệt được cấu trúc và chức năng các khối trong các hệ thống chuyển mạch,
tổng đài
+ Có thể tạo số mới, đấu nối, thay đổi số của thuê bao, xoá và lưu trữ thuê bao
+ Có thể tạo các dịch vụ và khai thác dịch vụ cho thuê bao

+ Vận dụng được các quy trình vận hành và bảo dưỡng cho hệ thống chuyển mạch, tổng
đài.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: thao tác đúng theo chỉ dẫn, đảm bảo an toàn vệ sinh lao
động.
Nội dung môn học
Thời gian (giờ)
Số
TT

1

2

Thực
hành/Thí
Lý
nghiệm,
thuyết
thảo luận,
bài tập

Tên chương, mục

Tổng
số

Chương 1. TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ SỐ

3
1

3
1

2

2

15

14

0,5
5,5

0,5
5,5

1.1 Tổng quan về tổng đài điện tử số
1.1.1 Sơ lược lịch sử phát triển của tổng đài
1.1.2. Xu hướng phát triển của tổng đài
1.2 Tổng đài điện tử số
1.2.1Giới thiệu chung về tổng đài
1.2.2 Sơ đồ và chức năng các khối tổng đài
Câu hỏi ôn tập và bài tập

Chương 2. KỸ THUẬT CHUYỂN
MẠCH
2.1 Tổng quan
2.2. Chuyển mạch kênh

8

Kiểm tra

1


2.2.1. Trường chuyển mạch không gian
2.2.2. Trường chuyển mạch không gian

2.3 Chuyển mạch gói
2.3.1. Tổng quan
2.3.2. Chuyển mạch ATM
2.3.2. Chuyển mạch IP
2.3.2. Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MPLS
Câu hỏi ôn tập và bài tập
Kiểm tra

Chương 3. THIẾT BỊ KẾT CUỐI VÀ
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
3.1 Thiết bị kết cuối
3.1.1 Mạch kết cuối đường thuê bao
SLTU
3.1.2 Mạch kết cuối trung kế
3.1.3 Thiết bị tập trung

3.2 Hệ thống điều khiển và dự phòng

3

3.2.1 Khái niệm về hệ thống điều khiển
3.2.2 Các phương thức điều khiển
3.3 Dự phòng
3.4. Xử lý các cuộc gọi
3.4.1 Xử lý cuộc gọi nội hạt
3.4.2 Xử lý cuộc gọi ra (Outgoing
call)
3.4.3 Xử lý cuộc gọi vào (Incoming
Call)

3.5 Báo hiệu

8

8

1

1

6

6

1

1

1

1

0,5
0,5

0,5
0,5

2

2

1

1

3.5.1 Khái quát chung về báo hiệu
3.5.2 Báo hiệu đường dây thuê bao
3.5.3 Báo hiệu trung kế

3.6 Đồng bộ
3.6.1 Khái quát chung về đồng bộ
3.6.2 Các phương thức đồng bộ
Câu hỏi ôn tập và bài tập

Bài 1. CẤU TRÚC TỔNG ĐÀI OSB
X5, X8

4

5

4.1. Giới thiệu tổng đài OSB X8, X5
4.1.1. Tổng quan
4.1.2. Đặc tính của sản phẩm
4.2. Cấu trúc tủ và khe cắm tổng quát
4.3. Chức năng các card
4.3.1. Bo mạch xử lý trung tâm
4.3.2. Bo mạch ngoại vi
Câu hỏi ôn tập và bài tập
Bài 2. ĐẤU NỐI TỔNG ĐÀI
5.1. Mô hình đấu nối hệ thống tổng quát
5.2. Đấu nối đất bảo vệ
5.2. Đấu nối nguồn
5.2.1. Đấu nối nguồn trực tiếp có hệ
thống ắc quy

9

3
1
0,5
1,5

0,5
0,5
0,5
0,5

1

6
0,5
0,5

2
0,5
0,5

4


6

5.2.2. Đấu nối qua hộp đấu nguồn
5.2.3. Lắp quạt gió
5.3. Đấu nối tại các card
5.3.1. Luật màu cáp
5.3.2. Đấu nối các card ngoại vi
5.3.2.1. Card trung kế
5.3.2.2. Card thuê bao
5.4. Đấu nối từ Card ra MDF
5.4.1. Sơ đồ đấu nối MDF
5.4.2. Đấu nối tổng đài OSB X8
5.4.3. Đấu nối tổng đài OSB-X5
5.5. Bài tập thực hành
Câu hỏi ôn tập và bài tập
Bài 3. VẬN HÀNH, KHAI THÁC TỔNG
ĐÀI

6.1. Vận hành khai thác tổng đài
6.1.1 Cài đặt phần mềm tổng đài
6.1.2 Quản lý thuê bao
6.1.3 Quản lý trung kế
6.1.4. Quản lý dịch vụ
6.1.5 Quản lý hệ thống

1

0,5

0,5

2

0,5

1,5

2

2
12

2,5

8,5

0,5
0,5

0,5

1
6
1
1

1

10

1
1
6.2 Bảo dưỡng tổng đài
6.2.1. Công việc hàng ngày
6.2.2. Công việc hàng tuần
6.2.3. Công việc hàng tháng
6.2.4. Công việc hàng quý, 6 tháng
Câu hỏi ôn tập và bài tập bài 3
Kiểm tra
1
1
Cộng
45
3
Điều kiện thực hiện môn học:
1. Phòng học chuyên môn hóa, nhà xưởng: phòng học lý thuyết, phòng tổng đài.
2. Trang thiết bị máy móc: tổng đài OSB X8, X5, Switch, máy tính = 12 bộ, Máy điện
thoại số và tương tự, máy chiếu.
3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch và tổng đài, đề

cương học tập.
4. Các điều kiện khác:
Nội dung và phương pháp đánh giá
1. Nội dung
- Kiến thức:
+ Sơ đồ và chức năng các khối tổng đài SPC.
+ Cấu tạo của các trường chuyển mạch thời gian T, không gian S và các trường chuyển
mạch ghép.
+ Nguyên lý chung của chuyển mạch gói.
+ Phương pháp định tuyến trong chuyển mạch gói.
+ Cấu trúc tế bào ATM.
+ Nguyên lý hoạt động chuyển mạch ATM, chuyển mạch MPLS.

10


+ Báo hiệu trong mạng cố định.
+ Các phương thức đồng bộ mạng.
+ Tổ chức điều khiển trong tổng đài.
+ Dự phòng cho hệ thống điều khiển.
+ Kiến thức cơ bản về mạng, TCP/IP
- Kỹ năng:
+ Trình bày vấn đề.
+ Phân tích được nguyên lý chuyển mạch của các trường chuyển mạch.
+ Trình bày được nguyên lý chuyển mạch ATM, chuyển mạch MPLS,chuyển mạch IP
+ Hiểu cách thức giao tiếp giữa người và hệ thống
+ Có thể tạo số mới, đấu nối, thay đổi số của thuê bao, xoá và lưu trữ thuê bao
+ Có thể tạo các dịch vụ và khai thác dịch vụ cho thuê bao
+ Vận dụng được các quy trình vận hành và bảo dưỡng cho hệ thống chuyển mạch, tổng
đài.

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Nghiêm túc trong học tập.
2. Phương pháp
Hướng dẫn thực hiện môn học:
1. Phạm vi áp dụng môn học
Môn học được sử dụng để giảng dạy cho trình độ trung cấp và trình độ cao đẳng.
2. Hướng dẫn về phương pháp giảng dạy, học tập môn học:
- Đối với giáo viên, giảng viên:
Trước khi giảng dạy, giáo viên cần phải căn cứ vào mục tiêu và nội dung của từng bài
học, chọn phương pháp giảng dạy phù hợp, đặc biệt quan tâm phương pháp dạy học tích cực
để người học có thể tham gia xây dựng bài học. Ngoài phương tiện giảng dạy truyền thống,
nếu có điều kiện giáo viên nên sử dụng máy chiếu projector, Laptop, và các phần mềm mô
phỏng nhằm làm rõ và sinh động nội dung bài học.
- Đối với người học:
Tích cực tìm hiểu trước các nội dung trước khi lên lớp.
3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý:
- Sơ đồ và chức năng các khối tổng đài SPC.
- Kỹ thuật chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói, ATM, MPLS.
- Tổng quan về báo hiệu.
- Các phương thức đồng bộ mạng.
- Tổ chức điều khiển trong tổng đài.
- Vận hành, khai thác thiết bị chuyển mạch băng hẹp

11


PHẦN A. LÝ THUYẾT
Chương 1. TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ SỐ
Giới thiệu:
Các vấn đề cơ sở liên quan tới tổng đài điện tử số SPC, lịch sử hình thành và phát triển của

tổng đài số và vị trí, chức năng các khối cơ bản của tổng đài số.
Mục tiêu:

- Trình bày được kiến thức tổng quan về tổng đài.
- Trình bày được chức năng các khối
Nội dung chương:

1.1 Tổng quan về tổng đài điện tử số
1.1.1 Sơ lược lịch sử phát triển của tổng đài
Năm 1939 Morse phát minh ra máy điện tín. Truyền tín hiệu ”tích – te” trên đường dây.
Vào 10/3/1876 Alexander Graham Bell (USA) phát minh ra máy điện thoại, nó đã truyền
được tín hiệu thoại qua khoảng cách xa trên đôi dây cáp đồng. 1877 chiếc điện thoại thương mại
đầu tiên được bán.

Hình 1.1. Phát minh máy điện thoại đầu tiên của Alexander Graham Bell.

a) Điện tín Morse b) Nguyên lý thông tin điện thoại, b) A.G. Bell và chiếc điện thoại
nguyên bản đầu tiên, c) Máy điện thoại quay số năm 1939.
Ngay sau đó, 1878 tổng đài nhân công (từ thạch, cộng điện) đầu tiên ra đời (21 số) nhằm
đơn giản mạng điện thoại, nhưng còn nhiều hạn chế và nhược điểm.

Hình 1.2. Mô hình chuyển mạch đầu tiên dùng cho dịch vụ thoại công cộng 1878, New Haven, CT.

Năm 1892 tổng đài cơ khí tự động đầu tiên (hình 1.3) điều khiển trực tiếp được chế tạo,
mặc dù được hoàn thiện trên cơ sở nhiệm vụ của tổng đài nhân công, nhưng còn nhiều nhược
điểm như chứa rất nhiều các bộ phận cơ khí, khả năng và tính linh hoạt bị hạn chế, cồng kềnh ...

12

Hình 1.3. Tổng đài nhân công cơ khí tự động đầu tiên năm 1892

a)

b)

c)

d)

Hình 1.4. Các hệ thống chuyển mạch trong tổng đài.

a) Chuyển mạch step 1906, b)Chuyển mạch British 1908, c) Chuyển mạch British 1930,
d) Chuyển mạch điện tử Belgium sau năm 1940.
Năm 1926 ở Thuỵ điển đã xuất hiện một số tổng đài ngang dọc đầu tiên trên cơ sở kết quả
nghiên cứu kỹ thuật chuyển mạch và hoàn thiện chức năng của tổng đài từng nấc. Tuy nhiên đây
cũng chỉ là tổng đài điều khiển trực tiếp nhưng nó khắc được một số nhược điểm của tổng đài
từng nấc chủ yếu là quá trình chuyển mạch sử dụng các bộ nối dây ngang dọc, các rơle cơ điện
được thay thế bằng các máy tính đơn giản ở dạng khối. Do đó kích thước gọn hơn, trọng lượng
giảm, tin cậy, linh hoạt hơn, đỡ ồn, dễ điều hành và bảo dưỡng hơn ...

13


Hình 1.5. Hệ thống chuyển mạch cơ khí năm 1939

Năm 1938-1939 hãng Ericson của Thuỵ Điển đã có phát minh đầu tiên về trường chuyển
mạch điện thoại dùng cơ khí (hình 1.4a), 1.4b), 1.4c)). Năm 1940 hãng Bell của Mỹ đã phát
minh ra phương pháp chuyển mạch lá tiếp điểm (chuyển mạch toạ độ) (Hình 1.4d). Năm 1943
hãng thiết kế thêm hệ thống tổng đài có bộ chọn điện cơ khí kiểu quét (tổng đài dựa trên nguyên

lý cận điện tử).
Năm 1945 hãng CGCT (Pháp) thiết kế tổng đài điện tử, dùng đèn điện tử cơ khí, nguyên
lý chuyển mạch dựa theo kiểu thời gian. Năm 1947 hãng Philips (Hà Lan) thiết kế tổng đài điện
tử dùng đèn điện tử cơ khí.
Năm 1953 hãng Bell (Mỹ) thiết kế hệ thống tổng đài cận điện tử, chuyển mạch dùng rơ le
điều khiển, có bộ nhớ bằng trống từ.
Năm 1954 hãng Bell (Hà Lan) sản xuất tổng đài dùng trường chuyển mạch toạ độ và điều
khiển điện tử. Cũng năm này, hãng VUT (Tiệp) dùng tổng đài điện tử 10 số, chuyển mạch dùng
đèn điện tử cơ khí.
Năm 1957 hãng CGCT (Pháp) sản xuất tổng đài cỡ nhỏ 20 số dùng trên các tàu chiến.
Mạch điều khiển bằng xuyến từ và trường chuyển mạch bằng điốt.
Năm 1959 hãng Bell (Mỹ) đã đưa ra thiết kế về hệ thống thông tin PCM. Năm 1960 hãng
sản xuất và khai thác tổng đài điện tử mang máy tính thông dụng.
Năm 1962 hãng Siemens (Đức) sản xuất tổng đài điện tử thông dụng EMS.
Năm 1963 hãng SEL (Đức) sản xuất và đưa vào sử dụng tổng đài điện tử thông dụng đầu
tiên HEGOL.
Do công nghệ điện tử phát triển ngày càng nhanh tạo điều kiện thuận lợi cho kỹ thuật máy
tính và kỹ thuật tổng đài điện tử phát triển. Kể từ năm đó rất nhiều hãng đã sản xuất ra tổng đài
điện tử phục vụ mục đích thương mại.
Năm 1965, tổng đài điện thoại điện tử đầu tiên ra đời, theo nguyên lý chuyển mạch không
gian tương tự đã được đưa vào khai thác ở Mỹ. đây là tổng đài nội hạt (Local) điều khiển theo
chương trình ghi sẵn SPC (Stored Program Control). Tổng đài này cần cho mỗi cuộc gọi là một
tuyến vật lý (Một mạch dây riêng) do vậy cũng không thể có khả năng tiếp thông hoàn toàn.
Ngay sau đó người ta đã hướng công việc nghiên cứu vào phương thức chuyển mạch phân
kênh theo thời gian (chuyển mạch thời gian), tức là người ta dùng một mạch dây cho nhiều cuộc
gọi dựa trên cơ sở phân chia thời gian sử dụng, dựa vào phương pháp này có thể thiết lập tổng
đài tiếp thông hoàn toàn và không tắc nghẽn (Non Blocking).
Từ những năm đầu của thập kỷ 70 hãng Bell ở Mỹ hoàn thiện một số tổng đài dùng cho
chuyển tiếp (Transit) sử dụng phương thức chuyển mạch số kết hợp giữa chuyển mạch thời gian
số và không gian số trên cơ sở chuyển mạch kênh số. Hệ thống điều khiển sử dụng hệ vi xử lý

chuyên dụng hoạt động theo chương trình ghi sẵn.

14


Năm 1975 tổng đài PBX số hoàn toàn (fully digital Private Branch Exchange) đầu tiên do
hãng Northern (Nortel) đã được sản xuất, lắp đặt và đưa vào khai thác ở Pháp (E10A) là tổng đài
nội hạt (local) dùng cho các doanh nghiệp. Sau đó 1 năm, hãng tiếp tục phát triển hạ tầng mạng
trên tổng đài trung tâm nội hạt số hoàn toàn. Năm 1977, hãng chế tạo tổng đài số văn phòng cỡ
nhỏ đầu tiên DMS-10 (Digital Multiplex Switching). Năm 1979 tổng đài nội hạt dùng toàn bộ là
kỹ thuật số đầu tiên trên thế giới (DMS-100) được giới hiệu bởi Northern Telecom, hệ thống
này khai thác các bộ chuyển đổi tương tự số (Aanalog-to-Digital) cải tiến cho hệ thống PABX
số, có dung lượng lên tới 100.000 thuê bao.

Hình 1.6. Tổng đài số hoàn toàn đầu tiên DMS-10 và DMS-100

Một số hãng sản xuất tổng đài điện tử số lớn như: Alcatel (Pháp); Ericson (Thuỵ Điển),
Siemens (Đức); Panasonic, Fujitsu và NEC, Neax (Nhật); Goldstar và Starex VK (Hàn Quốc),
LG, ...
1.1.2. Xu hướng phát triển của tổng đài
Hiện tại và tương lai kỹ thuật chuyển mạch tập chung vào các tiêu chí sau:
- Cải thiện về độ an toàn, rút gọn cấu trúc phần cứng.
- Phát triển nhiều các dịch vụ mới.
- Phát triển hoàn thiện phần mềm đảm bảo an toàn cho vận hành quản lý và bảo dưỡng.
- chuyển mạch gói đáp ứng nhu cầu dịch vụ đa phương tiện.
- Hướng đến hệ thống chuyển mạch IP, chuyển mạch mềm.
- Phát triển công nghệ chuyển mạch quang, hướng tới mạng toàn quang.
1.1.3 Phân loại tổng đài
1.1.3.1 Theo nguyên lý điều khiển chuyển mạch
- Tổng dài nhân công: Từ thạch, Cộng điện

- Tổng đài tự động:
. Tổng đài tự động cơ điện: Từng nấc, ngang dọc.
. Tổng đài tự động điện tử: SPC Analog, SPC Digital.
- Tổng đài sử dụng nguyên lý :
ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM).
ghép kênh phân chia theo tần số (FDM).
điều chế xung mã (PCM).

15


1.1.3.2 Theo vị trí mạng (Phạm vi xử lý gọi)
- Tổng đài Host, tổng đài vệ tinh (trong phạm vi tỉnh)
- Tổng đài nội hạt (Local), nội bộ (PABX)
- Tổng đài chuyển tiếp (Tandem/Transit)
- Tổng đài chuyển tiếp quốc gia (Toll)
- Tổng đài chuyển tiếp quốc tế (Gateway)
1.1.2.3 Theo loại tín hiệu
- Tổng đài tương tự (Analog)
- Tổng đài số (Digital), IP

1.2. Tổng đài điện tử số SPC
1.2.1. Khái niệm
Tổng đài điện tử số SPC (Stored Program Control) là tổng đài điện tử mà các hoạt động
của nó dựa trên nguyên lý điều khiển theo chương trình ghi sẵn.
Các chức năng điều khiển việc thiết lập, duy trì và giải phóng kết nối cũng như những
công việc liên quan đều khai thác quản lý và bảo dưỡng đều theo một chương trình được lập và
lưu trữ sẵn tại các bộ nhớ của hệ thống điều khiển của tổng đài. Hệ thống điều khiển tổng đài
được ví như một máy tính thông minh.
1.2.2. Sơ đồ khối và chức năng các khối

1.2.2.1. Sơ đồ khối
Khối kết cuối

Khối chuyển mạch

ASLTU
DSLTU
Đường thuê
bao Digital
Đường trung
kế Analog

RG

MUX/DMUX

Đường thuê
bao Analog
Tập
trung
thuê
bao

Thu
DTMF

Tới điều
khiển
trung tâm
Phân hệ

chuyển mạch
Switching
subsystem

TGD

ATTU

Đường trung
kế Digital

TGD

Thiết bị
báo hiệu kênh
chung
CCS

Thiết bị
báo hiệu kênh
riêng
CAS

Điều
khiển
trung
kế

Điều
khiển

thuê
bao

BUS

ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM

Khối vận hành
bảo dưỡng

Vận hành bảo dưỡng

Hình 1.7. Sơ đồ khối tổng đài SPC

Trong đó:
- Mux/Demux (Multiplexor/ Demultiplexor): Bộ ghép kênh/tách kênh.
- RG (Ringing Generator): Khối tạo chuông.
- TGD (Tone Generating Devices): Thiết bị tạo âm báo.

16

Điều
khiển
chuyển
mạch


- DTMF (Dual Tone Multi Frequency): Lưỡng âm đa tần.
- CAS (Channel Assosiating Signaling): Báo hiệu kênh liên kết.
- CCS (Common Channel Signaling): Báo hiệu kênh chung.

- ASLTU (Analog Subcriber Line Terminated Unit): Khối kết cuối đường thuê bao tương
tự.
- DSLTU (Digital Subcriber Line Terminated Unit): Khối kết cuối đường thuê bao số.
- ATTU (Analog Trunk Terminated Unit): Khối kết trung kế tương tự.
- DTTU (Digital Trunk Terminated Unit): Khối kết trung kế số.
1.2.2.2 Chức năng các khối
* Khối kết cuối (Terminated Unit)
Khối kết cuối hay khối ngoại vi (periphery): Giao tiếp, kết nối giữa thuê bao, trung kế với
tổng đài. Gồm các khối sau.
- Khối kết cuối đường thuê bao (Subcriber Line Terminated Unit)
+ Khối kết cuối thuê bao tương tự (Analog SLTU): Mỗi thuê bao Analog kết nối với tổng
đài thông qua một mạch giao tiếp đường dây thuê bao Analog thực hiện chức năng cấp nguồn,
bảo vệ quá áp, cấp chuông, giám sát, mã hoá - giải mã, biến đổi 2-4 dây, đo kiểm,. được gọi tắt
là 7 chức năng BORSCHT.
+ Khối kết cuối thuê bao số (Digital SLTU): Chúng được thực hiện thông qua các đôi cáp
phân phối điện thoại có sẵn dưới dạng truy cập cơ bản của mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN, nó
có khả năng hỗ trợ một loạt các dịch vụ phi thoại cũng như dịch vụ điện thoại thông thường, nên
các chức năng BORSCHT không nằm toàn bộ trên mạch kết cuối thuê bao SLTU, các mạch tải
được tách ra: B T O ở mạch SLTU, H C ở mạch NTU, S R ở mạch TA.
- Khối ghép/tách kênh (MUltipleX/DeMUltipleX)
Khối ghép kênh/tách kênh (MUX/DMUX) để ghép/tách các tín hiệu thoại của từng kênh
ở dạng số thành luồng số, nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng đường số (PCM) tới khối tập trung
thuê bao và ngược lại.
Thực tế người ta thường ghép 128 hoặc 256 line đấu với một vài bộ MUX, đưa ra 1 hay
nhiều đường PCM đấu đến bộ tập trung.
- Khối tập trung thuê bao: Tập trung các luồng tín hiệu số có mật độ lưu lượng thấp tại đầu
vào thành một số ít các luồng PCM có mật độ cao hơn ở đầu ra nhằm mục đích nâng cao hiệu
suất sử dụng các đường PCM giữa bộ tập trung và trường chuyển mạch .
Để thực hiện các chức năng trên cấu trúc bộ tập trung thuê bao gồm trường chuyển mạch
T, ghép / tách kênh, Bù suy hao.

- Khối tạo thiết bị tạo âm báo (Tone Generating Device): thực hiện chức năng thiết lập
tuyến nối các thiết bị phụ trợ. Cấp âm báo thu xung đa tần. Mỗi vùng nhớ chứa một thông tin về
âm báo đã được số hoá. Âm mời quay số, hồi âm chuông, báo bận, tắc nghẽn, âm thông báo...
- Lưỡng âm đa tần (Dual Tone Multi Frequency): Đấu nối với bộ tập trung thuê bao qua
đường PCM thực hiện chức năng thu xung đa tần từ thuê bao trung tâm, sau đó chuyển các
thông tin địa chỉ thu được cho điều khiển trung tâm. Số lượng các bộ thu MF được tính toán sao
cho đáp ứng nhu cầu sử dụng của thuê bao .
- Khối tạo chuông (Ringing Generator): Tạo tín hiệu chuông xoay chiều tần số thấp 25Hz,
điện áp cao (65-85VAC) cung cấp cho mạch thuê bao báo có cuộc gọi đến.
* Khối kết cuối trung kế (Trunk Terminated Unit):
Giao tiếp, kết nối các tuyến trung kế với tổng đài.
- Kết cuối trung kế tương tự (Analog Trunk Terminated Unit): Giao tiếp giữa đường trung
kế analog với tổng đài, cơ bản thực hiện các chức năng giống mạch kết cuối thuê bao Analog
(trừ chức năng cấp chuông) được bổ sung báo hiệu liên đài.
- Kết cuối trung kế số (Digital Trunk Terminated Unit): Giao tiếp giữa đường trung kế số
với tổng đài, thực hiện các chức năng phối hợp biến đổi mã đường truyền, thu phát xử lý báo
hiệu liên đài được tóm tắt 8 chức năng GAZPACHO.
- Khối tập trung trung kế: Tập trung tất cả các đường trung kế được đấu với tổng đài, đưa
ra luồng số tương đương đưa đến khối CM.

17


* Khối chuyển mạch (Switching Unit)
- Khối chuyển mạch có chức năng: Thiết lập tuyến nối giữa một đầu vào bất kỳ tới một
đầu ra bất kỳ. Để truyền dẫn tín hiệu thoại và các tín hiệu liên quan khác, với độ tin cậy cao nhất.
- Yêu cầu: Trường chuyển mạch phải có độ tiếp thông hoàn toàn (không xảy ra tắc
nghẽn).
- Cấu trúc: Ở tổng đài SPC tồn tại 2 hệ thống chuyển mạch số
+ Trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số (T).

+ Trường chuyển mạch không gian tín hiệu số (S).
Để nâng cao độ tiếp thông người ta dùng kết hợp giữa chuyển mạch thời gian và không
gian.
* Khối báo hiệu (Signaling Unit)
- Hệ thống báo hiệu để chuyển thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác, các thông
tin và các lệnh này liên quan đến việc thiết lập, giám sát và giải phóng các cuộc gọi. Báo hiệu
được chia làm 2 loại: Báo hiệu đường thuê bao và báo hiệu liên đài (báo hiệu trung kế).
- Báo hiệu thuê bao là báo hiệu giữa thuê bao với tổng đài.
- Báo hiệu liên tổng đài là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau, và gồm 2 loại là báo hiệu
kênh riêng hay kênh liên kết (CAS) và báo hiệu kênh chung (CCS).
* Khối điều khiển (Controller Unit)
- Hệ thống điều khiển có chức năng: Điều khiển toàn bộ mọi hoạt động của tổng đài như.
+ Điều khiển xử lý ngoại vi (Thuê bao, trung kế, báo hiệu).
+ Điều khiển xử lý gọi (Xử lý biên dịch, tạo tuyến, cấp âm, giải phóng, tính cước... cho
các cuộc gọi). Xử lý vận hành bảo dưỡng. Đảm bảo hệ thống hoạt động tin cậy trong thời gian
dài.
- Cấu trúc: Hệ thống điều khiển tổng đài SPC được ví như hệ thống một hay nhiều máy
tính (tuỳ theo cấu hình tổng đài), người ta sử dụng hệ thống một bộ xử lý điều khiển tập trung
(Toàn bộ tổng đài). Hay sử dụng nhiều bộ xử lý điều khiển phân tán (Chia công việc xử lý cho
các khối điều khiển chức năng riêng). Các bộ xử lý làm việc theo các chương trình đã được phân
công cụ thể.
* Khối quản trị vận hành và bảo dưỡng (Adminitration Operating and Maintenance Unit)
- Khối vận hành và bảo dưỡng chức năng: Quản lý, khai thác và bảo dưỡng toàn bộ hệ
thống.
+ Quản lý: Dữ liệu và tình trạng hoạt động của thuê bao, trung kế, hệ thống, cảnh báo,
cước...
+ Khai thác hệ thống: Thay đổi/khởi tạo hệ thống, backup dữ liệu với các thiết bị nhớ
ngoài như ổ đĩa, băng từ, ngoài ra có thể thay đổi chương trình ứng dụng khi cần thiết.
+ Bảo dưỡng: Đo kiểm chất lượng đường dây, mạch đường dây thuê bao, trung kế
Theo dõi cảnh báo, xử lý các thông tin cảnh báo, xử lý các sự cố thông thường.

- Cấu trúc
+ Các bộ xử lý trao đổi thông tin lệnh, bản tin lệnh, bản tin cảnh báo, truyền dữ liệu với
thiết bị nhớ ngoài.
+ Các thiết bị nhớ (ổ đĩa cứng, ổ băng từ) các panel cảnh báo, thiết bị giao diện người máy (máy tính, máy in, màn hình, bàn phím, con chuột,
+ Các thiết bị đo thử và các dung cụ khác.
- Yêu cầu: Dễ khai thác, trao đổi, thông tin dễ đọc, dễ hiểu
* Nguồn cung cấp (Battery systems)
Chức năng dùng để cấp nguồn cho sự hoạt động của toàn bộ hệ thống, đảm bảo thông tin
liên tục không bị gián đoạn. Để thực hiện điều này, nguồn được cung cấp từ 3 nhóm chính: điện
lưới, ắc quy và máy phát.

18


Câu hỏi ôn tập và bài tập chương 1
Thực hành:
* Tham quan tổng đài cụ thể
- Tham quan tổng đài tại một trạm cơ sở, tìm hiểu vệ hệ thống cấp nguồn, giám sát, cảnh
báo, các khung giá máy, các thiết bị truyền dẫn, thiết bị tổng đài, các tuyến trung kế và các thiết
bị khác...
- Hệ thống vận hành bảo dưỡng, giao tiếp người-máy, các khung giá đấu dây MDF, cách
thức tổ chức sắp xếp thuê bao theo danh bạ, dây nhảy, sắp xếp thuê bao theo khu vực, và tuyến
cáp ra outdoor...
- Một số công việc thường ngày tại tổng đài đối với nhân viên trực, các công việc cần làm
khi mất điện lưới, cách thức vận hành hệ thống máy phát...

Câu hỏi ôn tập chương 1
1.1. Em hãy trình bày những nét cơ bản về lịch sử và xu hướng phát triển của tổng đài?
1.2. Em hãy trình bày đặc điểm của tổng đài?
1.3. Em hãy vẽ sơ đồ khối và trình bày chức năng cơ bản của các khối trong tổng đài số

SPC?

19


Chương 2. KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH
Giới thiệu:
Các vấn đề then chốt trong kỹ thuật chuyển mạch kênh bao gồm các dạng tín hiệu
chuyển mạch, cấu trúc ma trận chuyển mạch và các nguyên lý cơ bản của kỹ thuật chuyển
mạch kênh. Các nhìn nhận về hệ thống chuyển mạch gói trên phương diện phân lớp theo mô
hình OSI, kiến trúc phần cứng và các cơ sở kỹ thuật chuyển mạch gói, định tuyến và báo hiệu
của hệ thống chuyển mạch gói. Công nghệ chuyển mạch tiên tiến hiện nay trên cơ sở của
mạng IP và ATM, mạng thế hệ sau, công nghệ chuyển mạch mềm.
Mục tiêu:
- Trình bày cấu tạo của các trường chuyển mạch thời gian, không gian, trường chuyển
mạch ghép.
- Phân tích nguyên lý chuyển mạch của các trường chuyển mạch trên.
- Trình bày khái quát các công nghệ chuyển mạch gói, ATM, IP, MPLS.
Nội dung chương:

2.1 Tổng quan
2.1.1 Các khái niệm
* Cấu trúc tổng quát của hệ thống huyển mạch số:
Chuyển mạch số là quá trình liên kết các khe thời gian giữa một số các liên kết truyền dẫn
số TDM (ghép kênh phân chia theo thời gian).
Vai trò của thiết bị liên kết mạng được mô tả trong một kiến trúc tổng quát ở hình 2.1.
Trong đó các luồng số PCM đầu vào khối chuyển mạch trực tiếp tại mức ghép kênh, trong khi
các mạch tương tự kết cần phải qua khối chuyển đổi tín hiệu A/D D/A.
Các đường
số từ các

tổng đài khác

Các đường
tương tự từ
các tổng đài
khác và thuê
bao

Thiết bị
liên mạng,
A/D, báo
hiệu, TDM

Khối
chuyển
mạch
số

Các đường
số tới các
tổng đài khác
Thiết bị
liên mạng,
D/A, báo
hiệu, TDM

Các đường
tương tự tới
các tổng đài
khác và thuê

bao

Hình 2.1. Cấu trúc tổng quát của khối chuyển mạch

* Khái niệm chuyển mạch:
Tổ chức liên minh viễn thông thế giới ITU-T định nghĩa chuyển mạch như sau: "Chuyển
mạch là sự thiết lập của một kết nối cụ thể từ một đầu vào đến một đầu ra mong muốn trong một
tập hợp các đầu vào và ra cho đến khi nào đạt được yêu cầu truyền tải thông tin".
Nói cách khác, chuyển mạch trong mạng viễn thông bao gồm chức năng định tuyến cho
thông tin và chức năng chuyển tiếp thông tin.
* Hệ thống chuyển mạch: Quá trình chuyển mạch được thực hiện tại các nút chuyển
mạch, trong mạng chuyển mạch kênh thường gọi là hệ thống chuyển mạch (tổng đài) trong
mạng chuyển mạch gói thường được gọi là thiết bị định tuyến (bộ định tuyến).
2.1.2 Phân loại
Có nhiều cách phân loại chuyển mạch kênh, với mỗi cách phân loại ta có các hệ thống
chuyển mạch kênh khác nhau. Có thể phân loại như sau:
2.1.2.1 Theo công nghệ
Về mặt công nghệ, chuyển mạch chia thành hai loại cơ bản: chuyển mạch kênh và chuyển
mạch gói.
2.1.2.2 Theo kỹ thuật
20


* Chuyển mạch tương tự
Hệ thống này dùng các chuyển mạch dựa trên tiếp điểm vật lý của hệ thống cơ khí trong
các thế hệ tổng đài tương tự cổ điển.
- Chuyển mạch phân chia không gian:
- Chuyển mạch cơ kiểu chuyển động truyền:
- Chuyển mạch cơ kiểu mở/đóng:
- Chuyển mạch cơ kiểu rơ-le điện từ

- Chuyển mạch điện tử kiểu chia không gian:
* Chuyển mạch số
Trong một hệ thống chuyển mạch số thì tín hiệu truyền dẫn qua đường chuyển mạch là tín
hiệu số, tín hiệu này có thể mang tiếng nói hay số liệu. Một hệ thống chuyển mạch số thường
phục vụ một số nguồn tín hiệu đó được ghép kênh theo thời gian và truyền đi trên các tuyến
truyền dẫn PCM.
2.1.2.3 Theo trường chuyển mạch
* Trường chuyển mạch đơn: Mạng chuyển mạch đang được sử dụng trong các tổng đài số
nhỏ hiện nay là mạng chuyển mạch có thể được xây dựng từ trường chuyển mạch đơn gồm có:
- Trường chuyển mạch thời gian số (T):
- Trường chuyển mạch không gian số (S):
* Trường chuyển mạch ghép: là sự kết hợp giữa chuyển mạch thời gian và chuyển mạch
không gian tín hiệu số, thông thường là T-S-T hay T-S-S-T. Cấu trúc S-T-S ít được sử dụng hơn
vì lý do cồng kềnh.

2.2. Chuyển mạch kênh
2.2.1 Trường chuyển mạch không gian
2.2.1.1 Khái quát về chuyển mạch không gian
Tầng chuyển mạch không gian số S (Space Switching Stage) cấu tạo từ một ma trận
chuyển mạch kích thước M đầu vào và N đầu ra.
PCM I1

Chuyển mạch
không gian
(S)
MxN

PCM I2
PCM IM
C0

CK

PCM O1
PCM O2
PCM ON

W

Hình 2.2. Sơ đồ khối chuyển mạch không gian

Chuyển mạch không gian có kích thước trường chuyển mạch là MxN. Nếu chuyển mạch
S là điều khiển đầu vào (lựa chọn 1 trong số M đầu vào để đưa ra 1 đầu ra), nếu là điều khiển đầu
ra (lựa chọn 1 đầu vào để đưa ra 1 trong N đầu ra). Trên thực tế thường chọn M=N. Ngoài ra còn
có tín hiệu cho phép ghi vào bộ nhớ W tại thời điểm thực hiện đóng nút chuyển mạch, và tín
hiệu địa chỉ của nút điều khiển và xung đồng hồ đồng bộ.
2.2.1.2 Cấu tạo chuyển mạch không gian điều khiển đầu vào

Hình 2.3. Cấu trúc chuyển mạch không gian (S) 3 đầu vào

Trường chuyển mạch không gian số S thực hiện quá trình chuyển nội dung thông tin từ
các tuyến PCM đầu vào tới các tuyến PCM đầu ra mà không làm thay đổi vị trí khe thời gian
21


trên trục thời gian. Để tạo ra kênh truyền thông cho các cuộc gọi, các thông tin được chuyển qua
trường chuyển mạch S với chu kỳ 125μs.
Hình 2.4 minh họa nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của một tầng chuyển mạch không
gian S điều khiển đầu vào. Chuyển mạch tầng S cấu tạo từ 2 thành phần cơ bản: Ma trận chuyển
mạch và khối điều khiển chuyển mạch (Bộ nhớ điều khiển, đường dây điều khiển).

PCM I1

PCM O1

Chuyển mạch
không gian
(S)
MxN

PCM I2
PCM IM
C0

CK

PCM O2
PCM ON
W

Hình 2.4. Cấu tạo chuyển mạch không gian S điều khiển đầu vào

2.2.1.3 Nguyên lý hoạt động của chuyển mạch S
Mỗi đường PCM chứa n khe thời gian cho mỗi kênh thoại. Chuyển mạch không gian sẽ
thực hiện kết nối đường PCM đầu vào bất kỳ tới đường PCM đầu ra bất kỳ và không làm thay
đổi khe thời gian. Để thực hiện điều này, điểm chuyển mạch cần phải đóng trong suốt thời gian
của TSi đó và lặp lại với chu kỳ T = 125 ms trong suốt quá trình tạo kênh. Trong các thời gian
TSj khác, vẫn điểm chuyển mạch đó có thể sử dụng cho các quá trình nối khác.
Với luồng PCM30/32 các cuộc nối qua ma trận với thời gian đóng mỗi tiếp điểm khoảng
1TS= 125/32=3,9ms chu kỳ lặp lại 125ms. Một cuộc gọi điện thoại có thể kéo dài trong khoảng
thời gian nhiều khung tín hiệu PCM (thông thường khoảng 1,4÷2,4 triệu khung và tương ứng

với khoảng từ 3÷5 phút). Do vậy để điều khiển theo chu kỳ cần một bộ nhớ RAM chứa dữ liệu
điều khiển gọi là bộ nhớ điều khiển (CM).
TS3 TS2 TS1
Chuyển mạch
điện tử

A3 A2 A1
I1

I2

B3 B2 B1

Đầu vào

C3 C2 C1
I3
8 bit thoại
3,9µs

Bộ nhớ điều
khiển

1
TS2 3
TS1 2
TS3

Chỉ số luồng
đầu vào

CM1

B1
O1

2
1
3
CM2

C1
O2
Đầu ra

3
2
1
CM3

A1
O3

Hình 2.5. Nguyên lý chuyển mạch không gian điều khiển đầu vào

Nguyên lý hoạt động của trường chuyển mạch không gian gồm một số bước cơ bản sau:
Ví dụ: Yêu cầu đấu nối cho cuộc gọi tại khe thời gian B1 ở đầu vào I2 tới đầu ra O1.
- Quá trình ghi thông tin vào Bộ nhớ điều khiển (CM): Với yêu cầu trên, khối điều khiển
tại đầu ra O1 (CM1) sẽ được chọn để thực hiện nhiệm vụ điều khiển chuyển mạch, thông tin
điều khiển được ghi vào ngăn nhớ 1 của CM1, nội dung dữ liệu thể hiện địa chỉ của cổng AND

ứng với đầu vào I2.
- Quá trình đọc thông tin từ CM: Qua sự phối hợp đồng bộ của bộ đếm, chu trình điều
khiển tuần tự và đồng bộ giữa chỉ số khe thời gian và con trỏ địa chỉ để đọc dữ liệu ra từ CM1.
22


Vì vậy, khi con trỏ chỉ đến địa chỉ ngăn nhớ 1, nội dung 2 được đọc ra, đóng tiếp điểm của cổng
AND có địa chỉ "2" giữa cổng vào 2 và cổng ra 1. Tiếp điểm được đóng trong suốt thời gian
chuyển dữ liệu và bằng thời gian của khe thời gian (8bit = 3,9 μs). Với tính chất logic của tiếp
điểm AND, khi hàm điều khiển có mức "1" thì toàn bộ số liệu 8 bit đầu vào sẽ được chuyển tới
đầu ra.
Đối với mỗi một cuộc nối thoại, chu kỳ đóng tiếp điểm được thực hiện tuần tự theo chu kỳ
125μs, việc ngắt các kết nối được thực hiện đơn giản thông qua quá trình ghi lại dữ liệu trong bộ
nhớ CM, các khoảng thời gian còn lại sẽ được thực hiện cho các kết nối khác.
Trường chuyển mạch không gian S mang tính thời gian thực nếu xét về tính chu kỳ của
quá trình đóng ngắt tiếp điểm, tuy nhiên nhược điểm là khả năng tắc nghẽn khi có nhiều hơn
một yêu cầu chuyển mạch TS đầu vào cùng muốn ra một cổng đầu ra. Để giải quyết vấn đề trên,
các trường chuyển mạch S thường được kết hợp với các bộ đệm gây trễ thời gian để tránh tranh
chấp, giải pháp ghép nối với trường chuyển mạch thời gian T được sử dụng phổ biến trong các
hệ thống chuyển mạch hiện nay.
2.2.2 Trường chuyển mạch thời gian
2.2.2.1 Khái quát về chuyển mạch thời gian T
Tầng chuyển mạch thời gian T (Time Switching Stage) thực hiện chuyển mạch cho khe
thời gian bất kỳ (TS=8bit) từ luồng vào tới khe thời gian bất kỳ của luồng ra dựa trên nguyên tắc
gây trễ tín hiệu.
Để gây trễ phải có bộ nhớ để lưu trữ các thông tin thoại gọi là bộ nhớ thoại SM (Speech
Memory). Quá trình gây trễ tín hiệu được thực hiện theo nguyên tắc trao đổi khe thời gian nội
TSI. Để điều khiển các quá trình trao đổi các khe thời gian có các bộ nhớ điều khiển CM.
PCM I

PCM O
TSi

TSj
Bộ nhớ thoại
(SM)

Bộ nhớ điều
khiển (CM)

Hình 2.6. Sơ đồ khối chuyển mạch thời gian

Hình 2.6 chỉ ra sơ đồ khối cấu trúc của trường chuyển mạch thời gian T. Trường chuyển
mạch thời gian T có hai kiểu điều khiển: Điều khiển đầu vào thực hiện quá trình ghi ngẫu nhiên
và đọc ra tuần tự; Điều khiển đầu ra thực hiện ghi vào tuần tự và đọc ra ngẫu nhiên.
2.2.2.2 Cấu tạo
Trường chuyển mạch thời gian T được cấu tạo từ 2 khối chính: Khối bộ nhớ thoại SM
(Speech Memory) và Bộ nhớ điều khiển CM.
- Bộ nhớ thoại SM: là bộ nhớ RAM (n ngăn nhớ, 8 bit). Như vậy, bộ nhớ SM lưu toàn bộ
thông tin trong một khung tín hiệu PCM. Để đảm bảo tốc độ luồng thông tin qua trường chuyển
mạch, tốc độ ghi đọc của CM phải lớn gấp 2 lần tốc độ luồng trên tuyến PCM đầu vào hoặc đầu
ra.
- Bộ nhớ điều khiển CM: lưu trữ các thông tin điều khiển, số thứ tự (địa chỉ) của ngăn nhớ
tại SM và nội dung dữ liệu trong CM thể hiện các chỉ số khe thời gian TS cần trao đổi. Một bộ
đếm nhận tín hiệu từ đồng hồ hệ thống để điều khiển các bộ chọn nhằm đồng bộ hoá quá trình
ghi đọc thông tin dữ liệu cho CM và SM. Dung lượng n ngăn nhớ x bit, 2x=số TS của luồng.

23

Bộ nhớ
thoại (8bit)
TS4 TS3 TS2 TS1

TS4 TS3 TS2 TS1

A1
A2
A3
A4

A4 A3 A2 A1

A3 A1 A4 A2
Đọc ra
ngẫu nhiên

SM

2
4
1
3

Ghi vào
tuần tự

Bộ nhớ
điều khiển CM

TS1
TS2
TS3
TS4

Hình 2.7. Nguyên lý chuyển mạch thời gian T điều khiển đầu ra

2.2.2.3 Nguyên lý hoạt động của chuyển mạch T điều khiển đầu ra
Nguyên tắc hoạt động của trường chuyển mạch thời gian T trên cơ sở của nguyên tắc trao
đổi khe thời gian nội TSI. Hình 2.7 thể hiện kiểu điều khiển ghi vào tuần tự đọc ra ngẫu nhiên
SWRR (Sequence Write Random Read), để rõ hơn ta xem xét một ví dụ minh hoạ có chuyển
mạch cho A1 từ khe thời gian TS1 sang TS3.
* Quá trình ghi các thông tin:
- Ghi thông tin thoại vào SM: Theo nguyên tắc ghi vào tuần tự, nội dung thông tin trong
thoại trong TS1=A1 sẽ được lưu vào ngăn nhớ 1 (8bit).
- Ghi thông tin điều khiển vào CM: Với yêu cầu chuyển đổi trên, hệ thống xử lý trung tâm
sẽ chuyển thông tin tới CM thông qua đường dữ liệu điều khiển, bộ nhớ CM sẽ lưu chỉ số khe
thời gian 1 vào ngăn nhớ 3.
* Quá trình đọc thông tin:
- Đọc thông tin điều khiển trong CM: Con trỏ địa chỉ của CM sẽ quét lần lượt, đồng bộ với
các khe thời gian trên tuyến PCM, như vậy sau khi con trỏ địa chỉ trễ 2TS, nó trỏ đến ngăn nhớ
3, đọc nội dung trong ngăn nhớ 3 của CM thu được 1 (địa chỉ ngăn nhớ của SM).
- Đọc thông tin thoại trong SM: tín hiệu thu được là địa chỉ ngăn nhớ 1, yêu cầu đọc ra nội
dung thông tin thoại (A1) tại ngăn nhớ 1 của SM.
Như vậy, tại thời điểm xuất hiện khe thời gian TS3, toàn bộ nội dung thông tin A1 của TS1
được chuyển qua trường chuyển mạch. Quá trình chuyển mạch được lặp lại theo chu kỳ 125μs
để hình thành nên kênh thông tin qua trường chuyển mạch.
Trong ví dụ trên khi TS1trong cùng một khung PCM, trường hợp kết nối TS4 tới TS2 gây trễ 2-4=-2TS thực tế không thể
trễ âm về thời gian được nên bắt buộc phải chờ đến khung tiếp theo. Ví dụ, kết nối TS4 tới TS2

(giả sử luồng PCM có 4TS). Quá trình ghi thông tin tương tự ví dụ trên. Thông tin thoại A4
được ghi vào ngăn nhớ 4 của SM. Nội dung 4 được ghi vào ngăn nhớ 2 của CM. Quá trình đọc
thông tin thoại được thực hiện tại thời điểm sau khi trễ đi 2 TS. Khi đó bộ đếm đã quét hết các
ngăn nhớ từ 1 đến 4 rồi quay lại từ 1 đến 2, lúc này thông tin thoại A4 mới được đọc ra tại TS2
của khung tiếp theo (thực tế 1 khung có 32 TS).
Trường chuyển mạch thời gian T mang tính không gian nếu xét trên khía cạnh vị trí thông
tin dữ liệu trong các ngăn nhớ của CM. Chuyển mạch T luôn gây trễ tín hiệu và độ trễ lớn nhất
không vượt quá một khung PCM, TDmax = (n-1)TS. Do tốc độ ghi đọc của bộ nhớ yêu cầu lớn
gấp 2 tốc độ luồng PCM nên số lượng khe thời gian trong một khung không vượt quá 1024 TS
do giới hạn của công nghệ vật liệu điện tử. Để mở rộng dung lượng, người ta lựa chọn giải pháp
ghép với các trường chuyển mạch không gian S.
2.2.3 Trường chuyển mạch mạch ghép
Việc tăng dung lượng trường chuyển mạch số để đảm bảo cho số lượng thuê bao và trung
kế lớn tùy ý theo yêu cầu chỉ còn cách phải xây dựng trường chuyển mạch sử dụng kết hợp sử
dụng kết hợp các chuyển mạch tầng T và S tiêu chuẩn gọi là chuyển mạch ghép. Có rất nhiều
24