KTTĐ và chuyển mạch

Chương 1. Giới thiệu chung
1.1. Khái quát chung về mạng viễn thông
Mạng viễn thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu.
Truyền tin qua mạng viễn thông là hình thức truyền thông tin từ nơi này tới nơi khác bằng cách sử dụng tín hiệu điện,
điện từ, quang điện thông qua các thiết bị mạng. Mạng có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng.
Mạng viễn thông bao gồm các thành phần chính: thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn, môi trường truyền và thiết bị
đầu cuối.
Các thành phần chính mạng viễn thông
1.1.1. Thiết bị đầu cuối
Thiết bị đầu cuối của mạng viễn thông có thể được hiểu là thiết bị giao tiếp giữa người sử dụng với mạng
Chức năng của thiết bị đầu cuối:
- Biến đổi tin tức cần truyền như tiếng nói, văn bản, số liệu, hình ảnh… thành dạng tín hiệu điện phù hợp để có thể
truyền qua mạng viễn thông
- Tham gia vào quá trình thiết lập, duy trì, giải phóng tuyến truyền tin
Mỗi thiết bị đầu cuối thường được nối vào mạng bằng một đôi dây được gọi là đường dây thuê bao. Tương ứng mỗi
đường dây thuê bao sẽ là một mạch điện bên trong một thiết bị nào đó của mạng. Mạch điện đó được gọi là mạch điện
giao tiếp đường dây thuê bao SLIC (Subscribers Line Interface Circuit). Mạch điện này cho phép thiết bị đầu cuối của
người sử dụng, qua đường dây thuê bao giao tiếp được với các thiết bị bên trong mạng
1.1.2. Trung tâm chuyển mạch
Trung tâm chuyển mạch hay tổng đài là thiết bị mạng dùng để tạo ra tuyến thông tin giữa các thiết bị đầu cuối của cùng
tổng đài với nhau ( cuộc gọi nội hạt) hoặc giữa các thiết bị đầu cuối của tổng đài này với thiết bị đầu cuối của tổng đài
khác qua đường trung kế (cuộc gọi liên tổng đài, cuộc gọi đường dài) hoặc giữa các trung kế với nhau (cuộc gọi
quá giang)
Chức năng của trung tâm chuyển mạch:
- Thiết lập, duy trì và giải phóng tuyến nối giữa 2 thuê bao cần liên lạc
- Cung cấp và xử lý các báo hiệu thuê bao và báo hiệu trung kế để phục vụ chức năng chuyển mạch
1
- Tổ chức, quản lý mạng (vai trò node mạng, quản lý trạng thái của các đầu cuối và tuyến truyền dẫn), cung cấp giao tiếp
và các dịch vụ thuê bao, phối hợp truyền dẫn (tổ chức ngân hàng kênh, dạng, mức tín hiệu…) biến đổi và tổ chức thông tin
bên trong trung tâm chuyển mạch…
1.1.3. Thiết bị truyền dẫn

Dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài, hay giữa các tổng đài để thực hiện việc truyền đưa các tín hiệu điện.
1.1.4. Môi trường truyền
Bao gồm truyền hữu tuyến và vô tuyến. Truyền hữu tuyến bao gồm cáp kim loại, cáp quang. Truyền vô tuyến bao gồm vi
ba, vệ tinh.
1.1.5. Các đặc điểm mạng viễn thông ngày nay
Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít
nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ nó.
PSTN (Public Switching Telephone Network) :
Là mạng chuyển mạch thoại công cộng. PSTN phục vụ thoại và bao gồm hai loại tổng đài: tổng đài nội hạt (cấp 5), và
tổng đài tandem(tổng đài quá giang nội hạt, cấp 4).
Tổng đài tandem được nối vào các tổng đài Toll để giảm mức phân cấp. Phương pháp nâng cấp các tandem là bổ sung
cho mỗi nút một ATM core. Các ATM core sẽ cung cấp dịch vụ băng rộng cho thuê bao, đồng thời hợp nhất các mạng số
liệu hiện nay vào mạng chung ISDN. Các tổng đài cấp 4 và cấp 5 là các tổng đài loại lớn. Các tổng đài này có kiến trúc
tập trung, cấu trúc phần mềm và phần cứng độc quyền.
ISDN (Integrated Service Digital Network) :
Là mạng số tích hợp dịch vụ. ISDN cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và phi thoại trong cùng một mạng và xây dựng
giao tiếp người sử dụng – mạng đa dịch vụ bằng một số giới hạn các kết nối ISDN cung cấp nhiều ứng dụng khác nhau
bao gồm các kết nối chuyển mạch và không chuyển mạch. Các kết nối chuyển mạch của ISDN bao gồm nhiều chuyển
mạch thực, chuyển mạch gói và sự kết hợp của chúng. Các dịch vụ mới phải tương hợp với các kết nối chuyển mạch số
64 kbit/s. ISDN phải chứa sự thông minh để cung cấp cho các dịch vụ, bảo dưỡng và các chức năng quản lý mạng, tuy
nhiên tính thông minh này có thể không đủ để cho một vài dịch vụ mới và cần được tăng cường từ mạng hoặc từ sự thông
minh thích ứng trong các thiết bị đầu cuối của người sử dụng. Sử dụng kiến trúc phân lớp làm đặc trưng của truy xuất
ISDN. Truy xuất của người sử dụng đến nguồn ISDN có thể khác nhau tùy thuộc vào dịch vụ yêu cầu và tình trạng ISDN
của từng quốc gia.
PSDN (Public Switching Data Network) :
Là mạng chuyển mạch số liệu công cộng. PSDN chủ yếu cung cấp các dịch vụ số liệu. Mạng PSDN bao gồm các PoP
(Point of Presence) và các thiết bị truy nhập từ xa.
Hiện nay PSDN đang phát triển với tốc độ rất nhanh do sự bùng nổ của dịch vụ Internet và các mạng riêng ảo (Virtual
Private Network).
Mạng di động GSM (Global System for Mobile Telecom)

Là mạng cung cấp dịch vụ thoại tương tự như PSTN nhưng qua đường truy nhập vô tuyến. Mạng này chuyển mạch dựa
trên công nghệ ghép kênh phân thời gian và công nghệ ghép kênh phân tần số. Các thành phần cơ bản của mạng này là:
BSC (Base Station Controller), BTS (Base Transfer Station), HLR (Home Location Register), VLR ( Visitor
Location Register) và MS ( Mobile Subscriber).
1.2. Các công cụ hoạch định mạng
1.2.1. Kế hoạch đánh số
2
Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các định dạng của các con số (thỉnh thoảng gọi là các địa chỉ) dùng để nhận dạng
các thuê bao của các mạng Viễn thông.
• Số thuê bao (số thư mục): Vùng địa lý của một quốc gia được chia thành các vùng đánh số riêng rẽ và các số thuê bao
(SN – Subscriber numbers) nhận dạng các đường dây thuê bao trong một vùng đánh số cụ thể. Một SN bao gồm một mã
tổng đài (EC – Exchange Code) để nhận dạng một tổng đài trong một vùng đánh số, được biểu diễn bởi một số đường
truyền (LN) như sau: SN = EC + LN
• Số quốc gia: Trong một nước, một thuê bao được nhận dạng bởi một số quốc gia (NN – National Number), bao gồm
một mã vùng (AC – Area Code), mã vùng là mã dùng để nhận dạng vùng đánh số, được biểu diễn bởi một số thuê bao
như sau:
NN = AC + SL = AC + EC + LN
• Số quốc tế: Trên thế giới một thuê bao được nhận dạng bởi một số quốc tế (IN – International Number). Số này bao
gồm một mã quốc gia (CC – Country Code), được biểu diễn theo một số quốc gia như sau:
IN = CC + NN = CC + AC+ EC + LN
Khi một thuê bao S1 gọi một thuê bao được đặt ở cùng một vùng đánh số, thì thuê bao S1 không quay số thuê bao SN.
Nếu thuê bao được gọi sống ở cùng một nước nhưng ở một vùng khác thì S1 quay số NN và nếu thuê bao được gọi sống
ở một nước khác thì S1 cần phải quay số IN
Kế hoạch đánh số quốc gia thì định nghĩa các định dạng của thuê bao và của số quốc gia. Hầu hết các quốc gia đều có kế
hoạch đánh số của riêng mình.
1.2. 2. Kế hoạch định tuyến
Quyêt định tính hiệu quả hoạt động của mạng, đó là kế hoạch định tuyến. Kế hoạch này định ra tất cả các tiêu chuẩn định
tuyến cho các cuộc gọi dưới mọi tình huống. Nó chỉ ra rằng trong một mạng hợp nối một cuộc gọi có thể được định tuyến
giữa hai tổng đài hoặc qua một liên kết trực tiếp hay qua một hay nhiều điểm trung gian. Liên kết trực tiếp được cung cấp
tùy theo một tiêu chuẩn nào đó, chẳng hạn như nếu tải lớn hơn một mức qui định giữa hai tổng đài và các qui định này là

cụ thể hóa các tiêu chuẩn, là một phần của kế hoạch định tuyến.

1.3. Sơ lược mạng viễn thông Việt Nam
1.3.1. Cấu trúc mạng
Về cấu trúc mạng, mạng viễn thông của VNPT hiện nay chia thành 3 cấp: cấp quốc tế, cấp quốc gia, cấp nội tỉnh/thành
phố.
Xét về khía cạnh các chức năng của các hệ thống thiết bị trên mạng thì mạng viễn thông bao gồm: mạng chuyển mạch,
mạng truy nhập, mạng truyền dẫn và các mạng chức năng.
1.3.2. Mạng chuyển mạch
3
Mạng chuyển mạch có 4 cấp (dựa trên các cấp tổng đài chuyển mạch): quá giang quốc tế, quá giang đường dài, nội tỉnh
và nội hạt. Riêng tại thành phố Hồ Chí Minh có thêm cấp quá giang nội hạt.
Hiện nay mạng VNPT đã có các trung tâm chuyển mạch quốc tế và chuyển mạch quốc gia ở Hà Nội, Đà Nẵng, Thành
phố Hồ Chí Minh. Mạch của các bưu điện tỉnh cũng đang phát triển mở rộng. Nhiều tỉnh, thành phố xuất hiện các cấu trúc
mạng với nhiều tổng đài Host, các thành phố lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh đã và đang triển khai các Tandem
nội hạt.
Mạng viễn thông của VNPT hiện tại được chia làm 5 cấp, trong tương lai sẽ được giảm từ 5 cấp xuống 4 cấp.
Mạng này do các thành viên của VNPT điều hành: đó là VTI, VTN và các bưu điện tỉnh. VTI quản lý các tổng đài chuyển
mạch quá giang quốc tế, VTN quản lý các tổng đài chuyển mạch quá giang đường dài tại 3 trung tâm Hà Nội, Đà Nẵng và
TpHCM. Phần còn lại do các bưu điện tỉnh quản lý.
1.3.3. Mạng truyền dẫn
Các hệ thống thiết bị truyền dẫn trên mạng viễn thông VNPT hiện nay chủ yếu sử dụng hai loại công nghệ là: cáp quang
SDH và viba PDH. Mạng truyền dẫn có 2 cấp: mạng truyền dẫn liên tỉnh và mạng truyền dẫn nội tỉnh.
• Mạng truyền dẫn liên tỉnh: Bao gồm các hệ thống truyền dẫn bằng cáp quang, bằng vô tuyến.
o Mạng truyền dẫn liên tỉnh bằng cáp quang: Mạng truyền dẫn đường trục quốc gia nối giữa Hà Nội và TpHCM dài
4000km, sử dụng STM-16/2F-BSHR, được chia thành 4 vòng ring tại Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Qui Nhơn và TpHCM.
Vòng 1: Hà Nội – Hà Tĩnh (884km)
Vòng 2: Hà Tĩnh – Đà Nẵng (834km)
Vòng 3: Đà Nẵng – Qui Nhơn (817km)
Vòng 4: Qui Nhơn – TpHCM (1424km)

o Mạng truyền dẫn liên tỉnh bằng vô tuyến: Dùng hệ thống vi ba SDH (STM-1, dung lượng 155Mbps), PDH (dung lượng
4Mbps, 6Mbps, 140Mbps). Chỉ có tuyến Bãi Cháy – Hòn Gai dùng SDH, các tuyến khác dùng PDH.
Mạng truyền dẫn nội tỉnh: Khoảng 88% các tuyến truyền dẫn nội tỉnh sử dụng hệ thống viba. Trong tương lai khi nhu cầu
tải tăng thì các tuyến này sẽ được thay thế bởi hệ thống truyền dẫn quang
1.3.4. Mạng báo hiệu
Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam sử dụng cả hai loại báo hiệu R2 và SS7.
Mạng báo hiệu số 7 (SS7) được đưa vào khai thác tại Việt Nam theo chiến lược triển khai từ trên xuống dưới theo tiêu
chuẩn của ITU (khai thác thử nghiệm từ năm 1995 tại VTN và VTI). Cho đến nay, mạng báo hiệu số 7 đã hình thành với
một cấp STP (Điểm chuyển mạch báo hiệu) tại 3 trung tâm (Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh) của 3 khu vực (Bắc, Trung,
Nam) và đã phục vụ khá hiệu quả.
Báo hiệu cho PSTN ta có R2 và SS7, đối với mạng truyền số liệu qua IP có H.323, đối với ISDN có báo hiệu kênh D,
Q.931, …
1.3.5. Mạng đồng bộ
Mạng đồng bộ của VNPT đã thực hiện xây dựng giai đoạn 1 và giai đoạn 2 với ba đồng hồ chủ PRC tại Hà Nội, Đà
Nẵng, TP Hồ Chí Minh và một số đồng hồ thứ cấp SSU. Mạng đồng bộ Việt Nam hoạt động theo nguyên tắc chủ tớ có dự
phòng, bao gồm 4 cấp, hai loại giao diện chuyển giao tín hiệu đồng bộ chủ yếu là 2 MHz và 2 Mb/s. Pha 3 của quá trình
phát triển mạng đồng bộ đang được triển khai nhằm nâng cao hơn nữa chất lượng mạng và chất lượng dịch vụ.
Các cấp của mạng đồng bộ được phân thành 4 cấp như sau:
• Cấp 0: cấp đồng hồ chủ.
4
• Cấp 1: cấp nút quốc tế và nút quốc gia.
• Cấp 2: cấp nút nội hạt.
• Cấp 3: cấp nút nội hạt.
1.3.6. Mạng quản lý
Dự án xây dựng trung tâm quản lý mạng viễn thông quốc gia đang trong quá trình chuẩn bị để tiến tới triển khai.
1.3.7. Các nhà cung cấp dịch vụ
Tại nước ta có 2 dạng nhà cung cấp dịch vụ: đó là các nhà cung cấp dịch vụ truyền thống (chủ yếu là thoại) và nhà cung
cấp dịch vụ mới (các dịch vụ số liệu, Internet, …).
Các nhà khai thác dịch vụ truyền thống bao gồm tổng công ty bưu chính viễn thông Việt Nam (VNPT), công ty viễn
thông quân đội (Vietel), công ty cổ phần viễn thông Sài Gòn (SPT), công ty viễn thông điện lực (ETC).

Các nhà khai thác dịch vụ mới bao gồm FPT, SPT, Netnam, …
Chương 2. Kỹ thuật chuyển mạch kênh
2.1. Cơ sở kỹ thuật chuyển mạch kênh
Chuyển mạch kênh dựa trên nguyên tắc thiết lập kênh dành riêng cho các cuộc nối để phục vụ quá trình truyền tin qua
mạng. Kỹ thuật chuyển mạch kênh đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống viễn thông từ mạng chuyển mạch công cộng
truyền thống PSTN đến các mạng quang hiện đại

Cách truyền thông tin trong chuyển mạch kênh
2.1. Cơ sở kỹ thuật chuyển mạch kênh
Điều chế xung mã nhằm chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số, mặc dù kỹ thuật này có thể được sử dụng với một số
dạng tín hiệu tương tự khác nhau như: thoại, video. Nhưng trên thực tế kỹ thuật này thường được dùng cho tín hiệu thoại trong
mạng PSTN. Kỹ thuật điều chế PCM ra đời năm 1969, các đặc tính kỹ thuật được mô tả trong khuyến nghị G.711 của ITU-T.
5
Hệ thống PCM điển hình
Các phép biến đổi trong nguyên lý PCM
Quá trình chuyển đổi A/D
Lấy mẫu tín hiệu Analog:
Dải phổ của tín hiệu thoại bao gồm nhiều loại tần số có khoảng tần số từ 50Hz tới 20kHz. Tuy nhiên, phổ tần có vùng năng
lượng tập trung lớn vào khoảng 0.8kHz – 1.2kHz. Để giảm thiểu băng tần truyền dẫn, kỹ thuật PCM sử dụng dải phổ từ
0.3kHz – 3.4kHz và chọn tần số tín hiệu lấy mẫu là 8kHz tuân thủ theo định lý Niquist f
s
>=2f
max
.
Phương pháp lấy mẫu trong kỹ thuật PCM là phương pháp lấy mẫu theo biên độ tín hiệu, các xung lấy mẫu được gọi là xung
PAM (Pulse Amplitude Modulation). Các xung tín hiệu sau khi lấy mẫu được đưa vào hệ thống ghép kênh phân chia theo thời
gian TDM (Time Division Multiplexer), như vậy khoảng thời gian giữa các tín hiệu lấy mẫu T sẽ bằng đúng tần số lấy mẫu và
bằng 125µS. T=1/f
s
=1/8000Hz=125µS

Lượng tử hóa: Biến đổi các mẫu tín hiệu tương tự thành các giá trị rời rạc để truyền trong các hệ thống số. Các mẫu tín hiệu
PAM được so sánh với một tập hữu hạn các mức lượng tử để xác định và gán các mẫu xung PAM vào các mức lượng tử tương
ứng.
6
Giả thiết khoảng cách giữa hai mức lượng tử là detalV thì khoảng cách điểm giữa Vj của hai mức lượng tử cũng là detalV. Bất
kỳ tín mẫu tín hiệu nào nằm trong vùng Vj=±detalV/2 đều được nhận cùng một mức lượng tử. Quá trình làm tròn này sẽ gây ra
các sai số trong quá trình biến đổi thông tin từ tương tự sang số. Các lỗi này là các lỗi ngẫu nhiên và được gọi là nhiễu lượng
tử. Để giảm nhiễu lượng tử ta có thể áp dụng phương pháp tăng số mức lượng tử, nhưng điều này sẽ kéo theo số lượng các
thông tin cần phải truyền đi, đồng nghĩa với việc tăng băng thông cho tín hiệu.
Một cách khác là dựa theo đăc tính của dạng sóng tín hiệu đó là phương pháp lượng tử hóa không đều, các tín hiệu thoại có
xác suất xuất hiện biên độ nhỏ lớn hơn nhiều so với xác suất xuất hiện biên độ lớn. Vì vậy, hàm loga được chọn cho hàm phân
bố mức lượng tử
Trong thực tiễn, người ta sử dụng kỹ thuật nén-giãn tín hiệu (COMPANDING) tức là thực hiện việc nén mẫu tín hiệu để thực
hiện việc mã hóa và cuối cùng là giãn tín hiệu với các tham số ngược với các tham số nén để khôi phục tín hiệu. Hai tiêu chuẩn
của ITU-T sử dụng cho kỹ thuật nén-giãn là luật A và luật μ.
Luật A và luật μ được khuyến nghị trong tiêu chuẩn G.711 của ITU-T nén các mức tín hiệu 16 bit theo phương pháp lượng tử
hóa tuyến tính thành 8 bit.
Luật A mô tả bởi công thức:

Trong đó:
Sgn(x) là hàm dấu
A là hằng số xác định mức nén A=87,6
A|x| là hàm nén tín hiệu
x giá trị mẫu đưa vào nén
Ta thấy rằng công thức trên bao gồm 2 thành phần cho mức tín hiệu trong khoảng (0 – 1/A) có dạng tuyến tính và mức tín hiệu
lớn (1/A - 1) có dạng lograrith và có dạng phi tuyến.
Vùng tuyến tính đảm bảo khi tín hiệu vào x=0 thì tín hiệu ra F(x)=0, vùng phi tuyến đảm bảo khi tín hiệu vào x=1 thì tín hiệu
ra F(x)=1. Kỹ thuật PCM sử dụng 256 mức lượng tử cho tín hiệu thoại và được chia thành 2 cực tính (+) và (-) thông qua bit
dấu.
Như vậy, mỗi nửa tín hiệu sẽ bao gồm 128 mức lượng tử. Số lượng bit sử dụng để biểu diễn các mức lượng tử là 8 bit

Luật µ mô tả bởi công thức

Trong đó:
Sgn(x) là hàm dấu
µ là hằng số xác định mức nén µ=255
µ|x| là hàm nén tín hiệu
x giá trị mẫu đưa vào nén
Ta thấy rằng toàn bộ dải tín hiệu đầu vào được nén theo dạng logarithm, như vậy số lượng đoạn trong luật µ là 15 đoạn và
được chia thành hai cực tính (+) và (-). Luật µ được sử dụng trong các hệ thống PCM 24 kênh
Các đặc điểm tương tự của hai luật A và µ:
- Cả hai đều xử dụng phương pháp xấp xỉ tuyến tính theo quan hệ loga
- Đều sử dụng từ mã 8 bit để mã hóa.
- Tốc độ bit cho kênh là 8bit x 8kHz = 64 kb/s
- Tiếp cận phân đoạn để thực hiện mã hóa tương tự nhau
7
Các đặc điểm khác biệt của hai luật A và µ:
- Phương pháp xấp xỉ tuyến tính khác nhau cho các đường cong khác nhau
- Cách gán bit cho các đoạn (segment) và mức lượng tử trong segment khác nhau
- Luật A cung cấp dải động lớn hơn luật µ
- Luật µ cung cấp tỉ số S/N tại miền tín hiệu mức thấp tốt hơn luật A
Mã hóa: Quá trình mã hóa tín hiệu trong kỹ thuật PCM thực hiện việc chuyển đổi các mẫu tín hiệu đã lượng tử hóa
thành các mã nhị phân 8 bit. Khuân dạng của một từ mã PCM như sau: X= P ABC DEGH
- X thể hiện từ mã
- P là bit dấu
- ABC là bit chỉ thị phân đoạn
- DEGH là bit chỉ thị các mức lưu lượng trong đoạn
Trong thực tế quá trình lượng tử và mã hóa được thực hiện đồng thời trong một chip vi xử lý theo luật A hoặc luật µ
2.1.2. Cấu trúc khung tín hiệu PCM
Cấu trúc khung của tín hiệu PCM được mô tả trong tiêu chuẩn G.704 của ITU-T cho phương tiện truyền dẫn và
chuyển mạch. Ta xét cấu trúc khung và đa khung của hệ thống PCM 24 (T1) và PCM 30/32 (E1)

Cấu trúc khung và đa khung PCM 24:
Cấu trúc khung PCM 24 được mã hóa theo luật µ và có một số đặc tính cơ bản sau:
- Tốc độ truyền 1,544 Kb/s, mỗi khung gồm 24 DS0 (64 kb/s)
- Độ dài khung là 125 µs có 193 bit được đánh số từ 1 – 193
- Bit đầu tiên của mỗi khung được sử dụng để xếp khung, giám sát và cung cấp liên kết số liệu
- Kỹ thuật mã hóa đường dây: AMI, B8ZS
- Cấu trúc đa khung gồm hai khuân dạng: DS4 nhóm 12 khung, và khung mở rộng EPS nhóm 24 khung
Cấu trúc đa khung PCM 24
- Bit báo hiệu F sử dụng để xếp đa khung, liên kết dữ liệu, kiểm tra và báo hiệu được chỉ định trong từng khung thể hiện
trong bảng sau:
Số thự tự khung
trong đa khung
Bit F Bit trong khe thời gian Sử dụng cho
báo hiệu
Số bit trong đa
khung
Các bit gán
FAS DL CRC Cho th báo hiệu Báo hiệu
CAS
1 1 m 1-8
8
2 194 e
1
1-8
3 387 m 1-8
4 580 0 1-8
5 773 m 1-8
6 966 e
2
1-7 8 A

7 1159 m 1-8
8 1352 0 1-8
9 1545 m 1-8
10 1738 e
3
1-8
9
Số thự tự
khung trong đa
khung
Bit F Bit trong khe thời gian Sử dụng cho
báo hiệu
Số bit trong đa
khung
Các bit gán
FAS DL CRC Cho th báo hiệu Báo hiệu CAS
22 4054 e6 1-8
23 4247 m 1-8
24 4440 1 1-7 8 D
FAS: Tín hiệu xếp khung
DL: Liên kết số liệu
CRC: Trường kiểm tra mạch vòng dư theo chu kỳ
Cấu trúc khung và đa khung PCM 30:
Cấu trúc khung PCM 30 được mã hóa theo luật A và có một số đặc tính cơ bản sau:
- Tốc độ truyền 2,048 Kb/s, mỗi khung gồm 32 TS/30 CH
- Độ dài khung là 125 µs có 256 bit được đánh số từ 1 – 256
- Kỹ thuật mã hóa đường dây: AMI, HDB3
- Cấu trúc đa khung chứa 16 khung. TS0 sử dụng để xếp khung và đồng bộ, TS16 sử dụng cho báo hiệu
Khi sử dụng mã vòng theo chu kỳ CRC-4 để kiểm tra lỗi tuyến PCM, cấu trúc đa khung được chia thành 2 phân nhóm đa
khung nhỏ SMF I và SMF II, mỗi nhóm gồm 8 khung. Việc phân nhóm này không ảnh hưởng tới các khe thời gian sử dụng

cho báo hiệu. Bố trí các bit trong TS0 khi sử dụng CRC-4 như sau:
SMF
Số khung
Các bit trong TS0
1 2 3 4 5 6 7 8
10
Số thự tự
khung trong đa
khung
Bit F Bit trong khe thời gian Sử dụng cho báo
hiệu
Số bit trong đa
khung
Các bit gán
FAS DL CRC Cho th báo hiệu Báo hiệu CAS
11 1931 m 1-8
12 2124 1 1-7 8 B
13 2317 m 1-8
14 2510 e
4
1-8
15 2703 m 1-8
16 2896 0 1-8
17 3089 m 1-8
18 3282 e
5
1-7 8 C
19 3475 m 1-8
20 3668 1 1-8
21 3861 m 1-8

I
0 c
1
0 0 1 1 0 1 1
1 0 1 A Sa Sa Sa Sa Sa
2 c
2
0 0 1 1 0 1 1
3 0 1 A Sa Sa Sa Sa Sa
4 c
3
0 0 1 1 0 1 1
5 1 1 A Sa Sa Sa Sa Sa
SMF Số khung Các bit trong TS0
6 c
4
0 0 1 1 0 1 1
7 0 1 A Sa Sa Sa Sa Sa
II
8 c
1
0 0 1 1 0 1 1
9 1 1 A Sa Sa Sa Sa Sa
10 c
2
0 0 1 1 0 1 1
11 1 1 A Sa Sa Sa Sa Sa
12 c
3
0 0 1 1 0 1 1

13 E 1 A Sa Sa Sa Sa Sa
14 c
4
0 0 1 1 0 1 1
15 E 1 A Sa Sa Sa Sa Sa
c
1
– c
4
: Kiểm tra mã vòng dư theo chu kỳ
E: Chỉ thị lỗi CRC
A: Cảnh báo
Sa: Các bit dự phòng
2.1.3. Trao đổi khe thời gian nội TSI
Trong kỹ thuật chuyển mạch kênh, sau khi tín hiệu thoại được mã hóa thành các từ mã nhị phân 8 bit, các kênh thông tin được
xác lập trên các khe thời gian cách nhau 125µs và được truyền đi nhờ các hệ thống truyền dẫn và chuyển mạch
Khi có một yêu cầu chuyển đổi nội dung thông tin từ khe thời gian này sang khe thời gian khác trong cùng một khung, đó
chính là quá trình trao đổi khe thời gian nội TSI
11
- Các tuyến PCM đầu vào và đầu ra có cấu trúc khung gồm n khe thời gian, yêu cầu chuyển đổi thông tin của một khe
thời gian bất kỳ từ đầu vào tới đầu ra.
- Bộ nhớ lưu đệm tạm thời hoạt động theo nguyên tắc truy xuất ngẫu nhiên có dung lượng đủ chứa toàn bộ thông tin
dữ liệu trong một khung PCM
- Khối điều khiển CM (Control Memory) sử dụng để ghi các thông tin điều khiển chuyển đổi nội dung khe thời gian
cho bộ nhớ lưu đệm.
- Khối đồng bộ cho quá trình ghi đọc vào các bộ nhớ được đồng bộ thông qua một bộ đếm khe thời gian TS.C
- Khi có yêu cầu chuyển đổi nội dung thông tin và tùy thuộc vào nguồn tài nguyên của hệ thống, khối xử lý trung tâm
sẽ đưa các dữ liệu điều khiển tới khối điều khiển CM nhằm sắp xếp vị trí chuyển đổi của các khe thời gian. Để đảm
bảo tốc độ luồng thông tin đầu vào và đầu ra, trong cùng một khoảng thời gian bộ nhớ lưu đệm phải thực hiện đồng
thời 2 tiến trình là đọc thông tin vào và ghi thông tin ra.

- 2.2. Chuyển mạch kênh
- Chuyển mạch kênh tín hiệu số là quá trình thực hiện trao đổi nội dung thông tin số trong các khe thời gian của các
tuyến PCM đầu vào tới đầu ra. Để thực hiện hiệu quả quá trình chuyển mạch, các tuyến PCM thường được ghép
kênh với tốc độ cao trước khi đưa tới trường chuyển mạch.
- Có hai phương pháp thực hiện chuyển mạch kênh được chia theo nguyên tắc hoạt động: Chuyển mạch không gian
(S) và chuyển mạch thời gian (T)
12
2.2.1. Chuyển mạch không gian số
Trong phương thức chuyển mạch không gian, khe thời gian tương ứng của các tuyến PCM vào và ra khác nhau được trao đổi
cho nhau. Mỗi mẫu tín hiệu PCM ở khe thời gian định trước của tuyến PCM vào được chuyển tới khe thời gian cùng thứ tự
của một tuyến PCM khác. Như vậy không có sự trễ truyền dẫn cho mẫu tín hiệu khi chuyển mạch từ tuyến PCM này tới tuyến
PCM khác
Nguyên lý cấu tạo:
Chuyển mạch không gian S được cấu tạo bởi hai khối chính: khối ma trận chuyển mạch và khối điều khiển cục bộ, được mô tả
như hình sau:
Khối ma trận chuyển mạch: Khối ma trận chuyển mạch được cấu trúc dưới dạng ma trận hai chiều gồm các cổng đầu vào và
các cổng đầu ra, trên các cổng là các tuyến PCM có chu kỳ khung 125µs. Các điểm nối trong ma trận là các phần tử logic
không nhớ (thông thường là các mạch AND). Một ma trận có N cổng vào và M cổng ra trở thành ma trận vuông khi N=M
13
Khối điều khiển khu vực: Bao gồm một số khối như
- Bộ nhớ điều khiển kết nối CMEM (Control Memory) lưu trữ các thông tin điều khiển theo chương trình ghi sẵn cho
ma trận chuyển mạch, nội dung thông tin trong CMEM sẽ thể hiện vị trí tương ứng của các điểm kết nối cần chuyển
mạch (số ngăn nhớ: n, dung lượng ngăn nhớ: L=log
2
N)
- Bộ giải mã địa chỉ DEC (DECode) chuyển các tín hiệu điều khiển mã nhị phân thành các tín hiệu điều khiển cổng
cho phần tử kết nối AND
- Bộ đếm khe thời gian TS.C (Time Slot Counter) nhận tín hiệu đồng hồ từ đồng hồ hệ thống cấp các xung đồng bộ
cho bộ điều khiển theo đồng bộ của các tuyến PCM vào và ra
- Nguyên lý chuyển mạch :

- Các tuyến PCM trên các cổng đầu vào và đầu ra được đồng bộ theo tín hiệu đồng bộ, mỗi khối điều khiển khu vực
LOC đảm nhiệm 1 cổng đầu ra, vì vậy số lượng bộ điều khiển LOC bằng số cổng đầu ra
- Xét ví dụ: yêu cầu chuyển nội dung thông tin trên TS3 tại cổng số 4 đầu vào ra TS3 trên cổng số 1 đầu ra:
- Khối điều khiển LOC1
2.2.2. Chuyển mạch thời gian số
Chuyển mạch thời gian tín hiệu số thực hiện quá trình chuyển đổi nội dung thông tin từ một khe thời gian này sang khe thời
gian khác, với mục đích gây trễ cho tín hiệu. Quá trình gây trễ cho tín hiệu được thực hiện theo nguyên tắc trao đổi khe thời
gian nội TSI.
Chuyển mạch thời gian T có hai kiểu điều khiển:
- Điều khiển đầu vào thực hiện quá trình ghi thông tin có điều khiển và đọc ra tuần tự
- Điều khiển đầu ra thực hiện ghi thông tin tuần tự và đọc ra theo điều khiển.
Ta xét nguyên lý hoạt động của trường chuyển mạch T theo kiểu điều khiển đầu ra

Trường chuyển mạch thời gian T được cấu tạo từ hai khối chính: Khối bộ nhớ thoại SMEM (Speech Memory) và khối điều
khiển cục bộ LOC
14
- Khối bộ nhớ thoại SMEM là một thiết bị ghi nhớ truy xuất ngẫu nhiên RAM (số lượng ngăn nhớ: n, dung lượng
ngăn nhớ: 8 bit). Như vậy bộ nhớ SMEM lưu toàn bộ thông tin của một khung PCM.
Để đảm bảo tốc độ luồng thông tin qua trường chuyển mạch, tốc độ đọc ghi của CMEM phải lớp gấp 2 lần tốc độ luồng trên
tuyến PCM đầu ra hoặc đầu vào
- Khối điều khiển khu vực gồm một số khối như:
+ Bộ nhớ điều khiển CMEM lưu trữ các thông tin điều khiển SMEM, số thứ tự của ngăn nhớ và nội dung dữ liệu trong
CMEM thể hiện các chỉ số khe thời gian TS cần trao đổi nội dung tin.
+ TS.C nhận tín hiệu từ đồng hồ hệ thống để điều khiển các bộ chọn SEL1, SEL2 nhằm đồng bộ hóa quá trình ghi đọc thông
tin dữ liệu cho CMEM và SMEM
Nguyên tắc hoạt động của chuyển mạch thời gian T:
Dựa trên cơ sở của nguyên tắc trao đổi khe thời gian nội TSI
Xét ví dụ chuyển đổi nội dung từ TS3 sang TS8:
 Nội dung thông tin trong TS3 sẽ được lưu vào ngăn nhớ số 3
 Hệ thống điều khiển trung tâm sẽ chuyển thông tin tới CMEM. Và CMEM sẽ lưu chỉ số khe thời gian TS3 tại ngăn

nhớ số 8
 Con trỏ địa chỉ của CMEM sẽ quét lần lượt, đồng bộ với các khe thời gian trên tuyến PCM.
 Khi con trỏ địa chỉ chỏ đến ngăn nhớ số 8 trùng với thời điểm xuất hiện khe thời gian số 8 trong khung PCM, bộ
chọn SEL1 sẽ chuyển tín hiệu đọc đến CMEM để CMEM chuyển tín hiệu điều khiển đến SMEM.
 SEL2 đưa con trỏ địa chỉ tới ô nhớ số 3, đồng thời cấp tín hiệu điều khiển đọc ra thông tin tại ô nhớ số 3 của SMEM
Như vậy tại thời điểm xuất hiện khe thời gian số 8, toàn bộ nội dung thông tin của TS3 được chuyển qua trường chuyển mạch.
2.2.3. Chuyển mạch ghép TST
Trong kỹ thuật chuyển mạch kênh, các hiện tượng tắc nghẽn được coi là tham số chủ yếu để đánh giá chất lượng dịch vụ hệ
thống và chủ yếu rơi vào các hệ thống chuyển mạch sử dụng tầng S, tuy nhiên việc sử dụng chuyển mạch không gian S là nhu
cầu bắt buộc để đáp ứng dung lượng cần thiết trong thực tế.
Do đó dẫn đến khái niệm kết nối các tầng chuyển mạch nhằm tăng dung lượng hệ thống và làm giảm bớt độ phức tạp và số
lượng thiết bị trong trường chuyển mạch
Một số mô hình ghép nối trường chuyển mạch T và S như: TS, ST, TST
Ta xem xét mô hình ghép nối phổ biến trong các hệ thống chuyển mạch hiện này là TST Trong kỹ thuật chuyển mạch kênh,
các hiện tượng tắc nghẽn được coi là tham số chủ yếu để đánh giá chất lượng dịch vụ hệ thống và chủ yếu rơi vào các hệ
thống chuyển mạch sử dụng tầng S, tuy nhiên việc sử dụng chuyển mạch không gian S là nhu cầu bắt buộc để đáp ứng
dung lượng cần thiết trong thực tế.
Do đó dẫn đến khái niệm kết nối các tầng chuyển mạch nhằm tăng dung lượng hệ thống và làm giảm bớt độ phức tạp và số
lượng thiết bị trong trường chuyển mạch
Định lý Clos:
Xem xét mô hình ghép nối 3 tầng chuyển mạch không gian
- Ma trận chuyển mạch không gian có N đầu vào và M đầu ra (NxM) được kết nối bởi r1 ma trận tầng A (nxr2), r2 ma trận
tầng B (r1xr3) và r3 ma trận tầng C (r2xm). Giả thiết r2=1, r1=n, r3=m ta có mô hình kết nối như hình sau
15
Định lý Clos phát biểu như sau: Ma trận chuyển mạch kết nối 3 tầng không tắc nghẽn khi và chỉ khi số kết nối trung gian
r2>=n+m-1. trường hợp đặc biệt khi n=m thì r2>=2n-1
Chứng minh:
Một ma trận chuyển mạch không tắc nghẽn hoàn toàn khi toàn bộ các yêu cầu đầu vào bất kỳ được đấu nối tới các đầu ra bất
kỳ.
giả thiết có n-1 đường vào yêu cầu chiếm, vậy có n-1 đường liên kết giữa tầng A và B bị chiếm. tương tự nếu đầu ra có m-1

đường bị chiếm thì sẽ có m-1 đường liên kết giữa B và C bị chiếm
Trường hợp xấu nhất xảy ra khi n-1 đường liên kết giữa A và B đấu nối các khối chuyển mạch tầng B khác biệt hoàn toàn so
với m-1 đường liên kết giữa B và C. vậy để đảm bảo không tắc nghẽn xảy ra thì số khối chuyển mạch trong tầng B phải là (n-
1)+(m-1)
Như thế, chuyển mạch không tắc nghẽn hoàn toàn khi đường vào thứ n của tầng A kết nối được với đường ra thứ m của tầng
C. do đó số lượng khối chuyển mạch trong tầng B tối thiểu phải dư 1, nghĩa là r2>=(n-1)+(m-1) +1=n+m-1
Nếu ma trận chuyển mạch là ma trận vuông (N=M), (n=m) và r1=r3, ta có số lượng điểm kết nối chéo là:
Khi kích thước của trường chuyển mạch lớn, n lớn ta có thể tính số lượng điểm kết nối chéo C xấp xỉ theo công thức sau:
16
Để tối ưu số điểm kết nối chéo, lấy vi phân C theo n (dC/dn) và cho kết quả tiến tới 0 ta có
, thay vào công thức trên ta có

Ta thấy rằng chuyển mạch kết nối 3 tầng Clos giảm độ phức tạp phần cứng (số tiếp điểm đấu nối chéo) xuống còn N
3/2
thay vì
N
2
mà vẫn đảm bảo mục tiêu không tắc nghẽn.
Một số mô hình ghép nối trường chuyển mạch T và S:
--> mô hình TS
--> mô hình ST
--> mô hình TST
--> mô hình STS
Ta xem xét mô hình kết nối phổ biến trong các hệ thống chuyển mạch kênh hiện nay, mô hình TST.
mục đích: nhằm giải quyết bài toán mở rộng dung lượng và sử dụng cho các kết nối hai hướng trong trường chuyển mạch thực
tế. theo lý thuyết, trường chuyển mạch TST có hệ số tập trung là 1:1 và đảm bảo không tắc nghẽn khi số lượng khe thời gian
trên liên kết trung gian tuân thủ theo định lý Clos.
Xét ví dụ:
Chuyển mạch thời gian T1 hoạt động theo nguyên tắc điều khiển đầu ra và T2 hoạt động theo nguyên tắc điều khiển đầu vào
A truyền và nhận thông tin dữ liệu trên TS5

B truyền và nhận thông tin dữ liệu trên TS10
Khe thời gian trung gian giữa T1-S và S-T2 được chọn là TS15
Thông tin điều khiển tại các CMEM tầng T được viết tắt dưới dạng a(b), trong đó a là chỉ số ngăn nhớ, b là nội dung ngăn nhớ
Nội dung thông tin trên các bộ nhớ CMEM được mô tả như sau:
--> hướng kết nối từ A-B qua SMEM 1(T1) - S - SMEM N(T2), các bộ nhớ CMEM 1(T1) và CMEM N(T2) có nội dung tương
ứng 15(5) và 15(10)
--> hướng kết nối từ B-A qua SMEM N(T1) - S - SMEM 1(T2), các bộ nhớ CMEM N(T1) và CMEM 1(T2) có nội dung tương
ứng 15(10) và 15(5)
Sơ đồ mô tả như sau:
17

Từ hình vẽ trên ta thấy rằng hai khối điều khiển CMEM 1(T1) và CMEM 1(T2) hoàn toàn giống nhau, tương tự đối với
CMEM N(T1) và CMEM N(T2). Do đó ta có thể sử dụng 1 bộ điều khiển dùng chung cho 2 bộ điều khiển
Ta đang xét trường hợp sử dụng TS15 làm trung gian, hiện tượng tranh chấp sẽ xảy ra khi có hai yêu cầu đầu vào TS5 và TS10
cùng muốn ra đầu ra TS15, để giải quyết vấn đề này ta sử dụng kết nối thứ 2 (B-A) qua tuyến trung gian có khe thời gian là
TS15+n/2. Lúc này nội dung bộ điều khiển tương ứng là:
CMEM 1(T1): 15(5)
CMEM 1(T2): (15+n/2)(5)
CMEM N(T1): (15+n/2)(10)
CMEM N (T2): 15(10)
Ta thấy rằng vấn đề chọn khe thời gian trung gian trong trường chuyển mạch TST để điều khiển kết nối giữa các tầng T và S là
một khâu quan trọng trong quá trình xử lý chuyển mạch.
Phương pháp tìm kiếm khe thời gian trung gian rỗi được thực hiện thông qua việc xử lý tím kiếm các cặp bit (bận/rỗi) tại đầu
ra tầng T1 và đầu vào tầng T2, phương pháp này gọi là phương pháp tìm kiếm kiểu mặt nạ chọn kênh
Nguyên tắc hoạt động của phương pháp mặt nạ chọn kênh được mô tả trong hình sau:

18
bit 1 thể hiện trạng thái rỗi, bit 0 thể hiện trạng thái bận
Thanh ghi mặt nạ có độ dài bằng thanh ghi trạng thái, trên đó tồn tại 2 bit 1 còn lại là toàn bit 0. nó có nhiệm vụ lựa chọn 2 khe
thời gian rỗi (đầu vào và đầu ra) cho các kết nối, các bit 1 sẽ di chuyển trong thanh ghi mặt nạ cho đến khi tìm được khe thời

gian rỗi tương ứng trên thanh ghi trạng thái, kết quả thu được thông qua phép AND
Có 3 thuật toán thường được sử dụng trong cách di chuyển mặt nạ:
--> Ngẫu nhiên - liên tiếp: phương pháp này tìm kiếm ngẫu nhiên một khe thời gian rỗi, nếu khe thời gian này không đạt yêu
cầu nó tự động chuyển tiếp đến các khe thời gian tiếp theo
--> Cố định - liên tiếp: phương pháp này chỉ định khe thời gian đầu tiên sau đó tìm liên tiếp trên toàn dải
--> Thử lặp: phương pháp này dựa trên đặc tính lưu lượng yêu cầu và sự chiếm dụng ngẫu nhiên của các khe thời gian. Quá
trình thử lặp dựa trên khoảng thời gian chiếm dụng của kênh
2.3. Định tuyến chuyển mạch kênh
2.3.1. Kế hoạch đánh số trong mạng PSTN
Nguyên tắc cơ bản của kế hoạch đánh số trong mạng PSTN phải đảm bảo 3 yếu tố:
- Cung cấp nhận dạng duy nhất trong phạm vi quốc gia và quốc tế
- Đáp ứng được các yêu cầu tăng trưởng của thiết bị đầu cuối
- Độ dài của các con số phù hợp với khuyến nghị của tổ chức viễn thông quốc tế
- Tiêu chuẩn đánh số ITU-T E.164 quy định “Quy hoạch đánh số viễn thông công cộng quốc tế”
- Chuẩn E.164 quy định tổng độ dài của các con số không quá 15 digits, được phân cấp thành các vùng mã: mã quốc
gia, mã vùng, mã tổng đài và các con số thuê bao.
2.3.2. Định tuyến trong mạng chuyển mạch kênh
Định tuyến trong mạng chuyển mạch kênh là quá trình xác định đường đi giữa các nút mạng nhằm đảm bảo tối ưu về kinh tế
và kỹ thuật mạng, các điều kiện tuân thủ trong quá trình định tuyến của mạng PSTN gồm
- Không lặp vòng giữa các nút mạng
- Thủ tục điều khiển đơn giản
- Sử dụng hiệu quả và đáp ứng được các yêu cầu thay đổi trong tương lai
Hai phương pháp định tuyến thường được sử dụng trong mạng chuyển mạch kênh là:
- Định tuyến cố định
- Định tuyến luân phiên
- Định tuyến cố định: Hay được sử dụng trong các kết nối trực tiếp hoặc các mạng cấp thấp. Phương pháp này đơn
giản và nhanh chóng khi toàn bộ các hướng đều được ngầm định. Định tuyến cố định bị hạn chế khi xảy ra sự cố và
không linh hoạt lựa chọn tuyến, dẫn tới khả năng tắc nghẽn cao khi lưu lượng không ổn định
- Định tuyến luân phiên: Bao gồm luân phiên cố định và luân phiên động, nguyên tắc định tuyến luân phiên được mô
tả như sau:

19

Định tuyến luân phiên động. Nếu một cuộc gọi thành công trong một tuyến đã cho thì việc chọn mạch đó được lưu lại. Trái lai,
đối với lựa chọn hiện tại mà cuộc gọi không thành công thì sẽ thực hiện một lựa chọn mới cho cuộc gọi tiếp theo
Định tuyến luân phiên tự động có hai khái niêm là: định tuyến động theo trạng thái trung kế và định tuyến động theo thời gian
- Định tuyến động theo trạng thái trung kế: Để truyền tải lưu lượng giữa hai nút mạng, số lượng kênh trên các hướng không
gán cố định. Trong trường hợp có các cuộc gọi xuất hiện giữa hai nút trung tâm quản lý sẽ xác định được trạng thái các kênh
trên các hướng và điều khiển để chiếm vào một kênh rỗi
- Định tuyến động theo thời gian: Thực tế là lưu lượng trong khu vực hoặc giữa hai nút mạng là thay đổi theo giờ trong ngày,
do đó các thay đổi định tuyến thay thế luôn phù hợp với điều kiện lưu lượng trong mỗi chu kỳ thời gian (tức là ngày/đêm, ngày
trong tuần, các dịp đặc biệt)
2.4. Các trường chuyển mạch thực tế
2.4.1. Trường chuyển mạch trong hệ thống NEAX -61
Hệ thống chuyển mạch NEAX-61 chia thành các phân hệ: Phân hệ ứng dụng, phân hệ chuyển mạch, phân hệ xử lý và phân hệ
vận hành, bảo dưỡng
Phân hệ chuyển mạch bao gồm mạng chuyển mạch phân chia thời gian, bộ điều khiển đường thoại, được thể hiện trong hình
sau:

20
Giao tiếp KHW (KHW1) card P-8A4W : nhận các loại tín hiệu từ TSC và tổng hợp các mẫu, đăng ký kênh trạng thái ST rồi
gửi chúng tới khối xử lý bản tin giao thức PMH, lựa chọn khối chuyển mạch thời gian TSW làm việc, tìm các lỗi và thông báo
tới hệ thống
Khối giao tiếp Hub (HUBIU) card P-8A8J: tập hợp các tín hiệu bản tin từ dữ liệu phù hợp nằm trong các tế bào điều khiển
nhận được thông qua Hub và gửi các tín hiệu tới TSC và KHW1
Khối chuyển mạch thời gian TSW card P-8A4X : thực hiện chuyển mạch thời gian của tín hiệu thoại nhận được từ KHW1
phù hợp với tín hiệu điều khiển từ TSC và gửi tín hiệu thoại thông qua JHW tới SSW, nhận các thông tin lỗi từ HUBIU, TSW,
KHWI và gửi thông tin tới bộ xử lý cuộc gọi CLP
Khối chuyển mạch không gian SSM card P-8A4S: thực hiện chuyển mạch không gian và giao tiếp với chuyển tiếp đường
cao tốc JHW
2.4.2. Trường chuyển mạch trong hệ thống A1000 E10

Hệ thống chuyển mạch A1000 E10 có cấu trúc phân chia theo các trạm. Trường chuyển mạch của hệ thống A1000 E10 nằm
trong trạm điều khiển ma trận SMX. Hệ thống ma trận chuyển mạch thiết lập tuyến nối giữa các khe thời gian cho các đơn vị
truy nhập thuê bao và các trạm SMT, SMA. Đặc điểm chính của ma trận là:
- Cấu trúc ghép hoàn toàn (2 nhánh CCXA và CCXB) với một tầng chuyển mạch phân chia theo thời gian
- Mở rộng tới 2048 tuyến nối PCM trên một nhánh
- Chuyển mạch 16 bit qua mỗi khe thời gian
21
Ma trận chuyển mạch phân chia thời gian:

Mỗi trạm xử lý 256 đường nối ma trận vào (LRE) và 256 đường nối ma trận ra (LRS)
Ma trận phân kênh theo thời gian bao gồm các khối cơ sở chuyển mạch 64x64. Cấu trúc gồm 32 cột và mỗi cột gồm 4 khối cơ
sở
Chương 3. Hệ thống tổng đài số
5/1965: Tổng đài đầu tiên ra đời theo kiểu chương trình ghi sẵn (SPC – Store Program Control)
Trong những năm 70 hàng loạt tổng đài số ra đời, một trong những tổng đài đó là tổng đài E10 của Alcatel
1/1976: xuất hiện tổng đài số công cộng 4ESS, hầu hết cho đến giai đoàn này các tổng đài đều sử dụng hệ thống chuyển mạch
số và các mạch giao tiếp thuê bao là Analog
1982: xuất hiện tổng đài 5ESS của hãng AT&T cải tiến từ dòng 4ESS và có chức năng tương thích với các dịch vụ ISDN
3.2. Các yêu cầu đặt ra đối với tổng đài
3.2.1. Các thông số kỹ thuật
Các thông số kỹ thuật cơ bản được đặc trưng bởi các tham số sau
- Ứng dụng: nội hạt, đường dài, quốc tế
- Dung lượng thuê bao
- Dung lượng trung kế
- Thông lượng
- Số lượng cuộc thử giờ bận
- Hệ thống điều khiển: Kiểu cấu trúc điều khiển, phương pháp dự phòng, ngôn ngữ lập trình được sử dụng trong tổng
đài: có thể là Assembler, C
- Mạng chuyển mạch: Có thể là chuyển mạch thời gian, không gian, hay chuyển mạch ghép
22

- Tỷ số tập trung thuê bao
- Giao tiếp số: chuẩn tốc độ 1,554Mbps hay 2,048Mbps
- Hệ thống báo hiệu: báo hiệu thuê bao, báo hiệu liên đài
3.2.2. Các yêu cầu đối với tổng đài
Chất lượng và dịch vụ mà tổng đài cung cấp phải cao
- Độ rõ, độ chính xác
- Thời gian nhận được tín hiệu mời quay số
- Không bị ngắt khi đang đàm thoại
- Thời gian sống
- Tổng đài phải có các chương trình hỗ trợ để dễ dàng trong vận hành bảo dưỡng, tính cước chính xác, dễ dàng phát
triển và mở rộng
3.3. Sơ đồ khối tổng quan của tổng đài
Khối chức năng chuyển mạch: Gồm các trường chuyển mạch không gian và thời gian, thực hiện nhiệm vụ chuyển thông
tin từ một tuyến đầu vào tới một tuyến đầu ra
Khối chức năng điều khiển trung tâm: Gồm các bộ vi xử lý thực hiện các nhiệm vụ phục vụ cho đấu nối số liệu qua
trường chuyển mạch, và vận hành bảo dưỡng hệ thống tổng đài
Khối chức năng các bộ điều khiển: Là các bộ vi xử lý thực hiện xử lý mức thấp hơn các xử lý của bộ trung tâm và được
coi là xử lý thứ cấp
Khối giao tiếp IC: Làm nhiệm vụ giao diện tốc độ giữa tốc độ thấp và tốc độ cao, cũng như chuẩn hóa các luồng số liệu
trước khi đưa vào trường chuyển mạch
Khối Module đường dây và trung kế: Đảm nhiệm vai trò giao diện đối với mạng thoại bên ngoài
3.4. Cấu trúc chức năng của tổng đài
23
3.4.1. Phân hệ ứng dụng APS
Thực hiện chức năng giao diện giữa môi trường mạng bên ngoài với các phân hệ khác trong hệ thống chuyển mạch số. Nó bao
gồm một số giao tiếp cơ bản như giao diện đường dây thuê bao analog, giao diện đường dây thuê bao số ISDN, giao diện
đường dây trung kế…
MDF: Thực hiện việc kết nối vật lý các đường dây ngoại vi tới các mạch trong hệ thống tổng đài
Vi mạch TSAC: Có nhiệm vụ tạo ra khoảng thời gian trên trục thời gian thực sử dụng cho mỗi thuê bao. Thông thường các
kênh 64Kbps từ mỗi thuê bao được ghép kênh thành luồng tốc độ cao hơn gồm 24 kênh hoặc 32 kênh để hướng tới bộ tập

trung thuê bao DLCD
Bộ tập trung đường dây (DLCD): Kết hợp các kênh thông tin tạo thành luồng dữ liệu tốc độ cao hơn. Trong một số tổng đài
DLCD có thể thực hiện nhiệm vụ chuyển mạch cho các thuê bao trên cùng một nhóm, nhằm giảm tải cho cho trường chuyển
mạch chính của tổng đài.
Thiết bị thu phát xung đa tần MF: Thực hiện trao đổi thông tin báo hiệu với thuê bao, là các báo hiệu trong băng nên các
tín hiệu này được mã hóa dưới dạng số và được gửi trên tuyến thoại
Bộ tạo tone số DTG: Các âm báo, bản tin thông báo được số hóa và thực hiện đấu nối một chiều tới các thuê bao yêu cầu, mỗi
bản tin sẽ nằm trên một khe thời gian và tuyến thoại này cũng là tuyến thoại một chiều với thuê bao
24
Mạch đường dây thuê bao SLC: Là nơi kết cuối cho một thuê bao hay một nhóm thuê bao, thực hiện chức năng giao tiếp giữa
tổng đài và các thiết bị ngoại vi. Các chức năng chủ yếu của mạch đường dây thuê bao được thể hiện qua nhóm từ viết tắt bởi
các chữ cái đầu BORSCHT
Sơ đồ khối chứ năng của BORSCHT
- Chức năng cấp nguồn:
- Chức năng bảo vệ quá áp: tránh các điện áp cao nguy hiểm tác động tới hệ thống chuyển mạch và người quản trị hệ
thống, chức năng bảo vệ quá áp (O) bảo vệ mạch điện thuê bao khỏi các điện áp nguy hiểm như sét đến từ đường
dây thuê bao.
Biện pháp bảo vệ:
+ Cầu chì tại giá phối dây
+ Các bẫy điện áp nhằm ngắn mạch xuống đất
+ Bảo vệ thành nhiều lớp
- Cấp chuông: một nguồn điện xoay chiều hoạt động theo chế độ ngắn hạn lặp lại cần được áp dụng vào một đường
dây thuê bao để dung chuông báo hiệu cho thiết bị đầu cuối. Thông thường tuân theo các tiêu chuẩn sau:
điện áp: 70 Vms – 110 Vms
dòng điện: 50mA – 100mA
tần số: 25 Hz, 20 Hz, 50 Hz…
thời gian: đóng 4 giây và ngắt 2 giây
- Giám sát: Giám sát trạng thái mạch vòng đường dây. Đối với thuê bao Analog việc giám sát được thực hiện bằng
cách đo dòng điện một chiều DC trong mạch vòng đường dây thuê bao. Khi thuê bao đặt máy mạch vòng dòng điện
1 chiều hở mạch. Khi thuê bao nhấc máy, mạch vòng DC đóng kín do đó sẽ có dòng điện DC cường độ khoảng 20

-100mA
- Mã hóa và giải mã:
- Chuyển đổi 2 dây thành 4 dây: tuyến thoại trong hệ thống chuyển mạch số gồm 4 dây, biến đổi 2 dây thành 4 dây
nhằm đấu nối cho thuê bao 2 dây. Sự chuyển đổi được thực hiện qua hệ thống khuếch đại nhằm bảo đảm sự ổn định
mạch 4 dây và triệt tiếng dội trên cả hướng đi và hướng về.
- Kiểm tra: Một yêu cầu cơ bản cho bất kỳ hệ thống tổng đài điện tử số nội hạt nào là khả năng kiểm tra của mỗi
đường dây thuê bao. Sự đo kiểm đường dây thuê bao tuân theo một số nguyên tắc cơ bản sau:
+ Quá trình kiểm tra có thể thực hiện tự động hoặc nhân công
+ Thiết bị kiểm tra có thể truy xuất đến bất kỳ một đường dây nào trong khối đo kiểm
+ Thiết bị kiểm tra có thể nằm trong hệ thống tổng đài độc lập với hệ thống tổng đài điện tử số

Giao diện đường dây thuê bao số:
25