Nghiên cứu ứng dụng tổng đài neax 61∑

Tr-ờng đại học vinh

Khoa điện tử viễn thông

đồ án

tốt nghiệp đại học
Đề tài:

NGHIÊN CứU ứNG DụNG TổNG ĐàI
NEAX 61 TạI ANH SƠN NGHệ AN

Ng-ời h-ớng dẫn : PGS.TS. Nguyễn Hoa lSinh viên thực hiện: Phan thị thanh hải
Lớp
: 47K - §TVT

Vinh, 2011


Tr-ờng đại học vinh

Khoa điện tử viễn thông

đồ án

tốt nghiệp đại học
Đề tài:

NGHIÊN CứU ứNG DụNG TổNG ĐàI
NEAX 61 TạI ANH SƠN NGHệ AN

Ng-ời h-ớng dẫn : PGS.TS. Nguyễn Hoa lSinh viên thực hiện: Phan thị thanh hải
Lớp
: 47K - §TVT

Vinh, 2011


LỜI NĨI ĐẦU
Với sự phát triển của ngành bƣu chính Viễn thơng quốc tế nói chung và
Việt Nam nói riêng, cùng với sự phát triển của ngành công nghệ nhƣ điện tử,
tin học, quang học, ... đã đẩy mạnh sự phát triển của công nghệ thông tin. Sự
phát triển của hệ thống thông tin đã trở thành vấn đề bức thiết của tất cả các
quốc gia trên thế giới, để hỗ trợ cho nền kinh tế phát triển một cách thuận lợi
Ở Việt Nam để đáp ứng nhu cầu thông tin trong nƣớc và quốc tế
,ngành bƣu chính viễn thơng cũng đang chuẩn bị trang thiết bị và đội ngũ cán
bộ để vận hành các thiết bị. Một trong những thiết bị quan trọng đó là tổng đài
điện tử số, có rất nhiều hãng sản xuất nhƣ Alcatel, Nee, Siemens, LG...
Trong đồ án nay em xin nghiên cứu ứng dụng tổng đài Neax 61 của Nhật
Bản sản xuất. Nó có cấu hình gọn nhẹ với nhiều tính năng vƣợt trội sử dụng
phần mềm kinh hoạt, mềm dẻo, nhiều tiện ích nổi bật...
Nội dung đồ án gồm 3 chƣơng:
Chƣơng 1. Mạng viễn thơng
Chƣơng 2. Tìm hiểu tổng đài số SPC
Chƣơng 3. Tổng đài NEAX 61  và ứng dụng tại Anh Sơn Nghệ An
Qua đồ án này em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa điện tử viễn
thông đã truyền đạt kiến thức và ln ln dìu dắt chúng em trong thời gian
học tập vừa qua đặc biệt là PGS.TS. Nguyễn Hoa Lƣ đã trực tiếp hƣớng dẫn
em rất tận tình để em có thể hồn thành đồ án tốt nghiệp nà y.
Trong thời gian làm đề tài em đã cố gắng rất nhiều nhƣng thời gian
hạn hẹp và kiến thức còn hạn chế nên vẫn còn nhiều thiếu sót cần bổ xung và

phát triển, rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của q thầy cơ cùng
các bạn để tiếp tục phát triển hƣớng đồ án của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Vinh, ngày 05/2011
Sinh viên thực hiện
Phan Thị Thanh Hải

1


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .............................................................................................. 1
MỤC LỤC ..................................................................................................... 2
DANH SÁCH HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU ................................................. 3
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................ 4
CHƢƠNG I. MẠNG VIỄN THÔNG .......................................................... 6
1.1. Lịch sử phát triển tổng đài .................................................................... 6
1.2. Khái niệm về mạng viễn thông ............................................................. 8
1.3. Đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay ............................................... 10
1.4. Mạng viễn thông Việt Nam ................................................................... 12
1.5. Nhiệm vụ của tổng đài số ....................................................................... 14
CHƢƠNG II. TÌM HIỂU TỔNG ĐÀI SỐ SPC ......................................... 15
2.1. Cấu trúc tổng đài số SPC ..................................................................... 15
2.2. Giao tiếp thuê bao, giao tiếp trung kế ................................................... 15
2.3. Thiết bị chuyển mạch ............................................................................ 19
2.3.1.Chuyển mạch T (chuyển mạch thời gian) ........................................... 19
2.3.2.Chuyển mạch S(chuyển mạch không gian) ........................................ 22
2.3.3.Các loại chuyển mạch kết hợp ............................................................ 24
2.3.4.Các thông số đánh giá trƣờng chuyển mạch ..................................... 25
2.4. Phân hệ điều khiển và xử lý ................................................................. 26

2.5. Thiết bị trao đổi ngƣời máy và báo hiệu trong mạng viễn thông ......... 27
CHƢƠNG III. TỔNG ĐÀI NEAX 61 VÀ ỨNG DỤNG TẠI ANH
SƠN NGHỆ AN ........................................................................................... 29
3.1.Hệ thống chuyển mạch ......................................................................... 29
3.2. Ứng dụng tổng đài NEAX 61 tại Anh Sơn Nghệ An ............................ 38
3.2.1. Tổng đài nội hạt ................................................................................ 38
3.2.2. Tổng đài quá giang ............................................................................. 47
KẾT LUẬN .................................................................................................. 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 55

2


DANH SÁCH HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU
Hình 1.1. Các thành phần chính của mạng viễn thơng ................................. 9
Hình 1.2. Cấu hình mạng cơ bản................................................................... 10
Hình 1.3. Hệ thống báo hiệu Việt nam ......................................................... 13
Hình 2.1. Sơ đồ khối mạch giao tiếp thuê bao .............................................. 16
Hình 2.2. Sơ đồ khối mạch giao tiếp trung kế số .......................................... 18
Hình 2.3. Sơ đồ khối bộ chuyển mạch thời gian ...... .................................... 20
Hình 2.4. Sơ đồ khối bộ chuyển mạch khơng gian ....................................... 22
Hình 2.5. Sơ đồ khối trƣờng CM T-S-T 4 tuyến PCM ................................ 24
Hình 3.1. Sơ đồ khối hệ thống tổng đài NEAX 61∑ ................................... 29
Hình 3.2. Cấu hình mẫu của phân hệ ứng dụng ............................................ 32
Hình 3.3. Cấu hình mạng chuyển mạch ........................................................ 34
Hình 3.4. Sơ đồ khối của phân hệ xƣ lý ........................................................ 35
Bảng 3.5.Thông số của bộ xử lý ................................................................... 37
Hình 3.6. Mơ hình kết nối PSTN .................................................................. 40
Hình 3.7. Mơ hình của NEAX về NGN ........................................................ 41
Hình 3.8. Sơ đồ kết nối tới GSM .................................................................. 42

3


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
A

Aligment of Frame

ADSL

Asymmetric Digital Subscriber Line

Đồng bộ khung
Đƣờng thuê bao số
Không đối xứng

ATM

Asynchronous Trasner Mode

Chế độ truyền tải
Khơng đồng bộ

B
C
CC

Battery
Code

Central

Cấp nguồn
Mã hóa
Bộ điều khiển tập
trung

CCS

Common Chanel Singnaling

Giao tiếp báo hiệu
Kênh chung

G
GSM

Gerieration of Frame
Glabol System For Mobile Telecom

Tạo khung
Mạng cung cấp dịch
Vụ thoại

GW

Gateway

Tổng đài quốc tế

HLE

Host Local Exchange

Tổng đài nội hạt

I/OP

Input/output Proessor

ISDN

Intergrated Service Digital Network

Bộ xử lý ra vào
Mạng số tích hợp
Dịch vụ

LM
O
MM
POST

Line Module
Over Voltage
Main memory
Plane Old Telephone Service

module đƣờng dây
Bảo vệ quá áp

Bộ nhớ chính
Mạng điện thoại công
Cộng

PSTN

Publish Sƣitching Telephone Network

Mạng chuyển mạch
Thoại công cộng

4


S

Supervisi on

Giám sát trạng thái

ST

Service Trunk

Giao tiếp trung kế
Dịch vụ

SBP

System Bus Processor

Bộ xử lý bus hệ thống

SPI

Speech Path Interface

Bộ giao tiếp điện thoại

SSP

System Service Proessor

SUB

Subcriber

SPC

Store Program Controller

Tổng đài điện tử số

ST

Service Trunk

Giao tiếp trung kế

Bộ xử lý dịch vụ hệ

Thuê bao

Dịch vụ
SMDX

Secondary Multipleter

Bộ ghép kênh thứ cấp

SDMUX Secondary De Multiplet

Bộ tách kênh thứ cấp

R

Ringing

Rung chuông

RLE

Remote Local Exchange

Tổng đài vệ tinh

T

Test

Đo thử

TE

Transit Exchange

Tổng đài chuyển tiếp
Quốc tế

XMADP Control Memory Adapter

Bộ phối hợp bộ nhớ chung

5


CHƢƠNG 1. MẠNG VIỄN THÔNG
1.1. Lịch sử phát triển tổng đài
Năm 1876, việc truyền tiếng nói qua khoảng cách xa bằng cáp đồng trở
thành hiện thực khi Alecxander Graham Bell phát minh ra máy điện thoại.
Hệ thống tổng đài dùng nhân công đầu tiên trên thế giới đƣợc xây dựng ở
New Haven của Mỹ năm 1878.
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các dịch vụ điện thoại một cách
thỏa đáng, để kết nối nhanh các cuộc gọi và vì mục đích an tồn cho các cuộc
nói chuyện, hệ thống tổng đài tự động đƣợc A.B Strowger của Mỹ phát minh
năm 1889. Version cải tiến của mơ hình này gọi là hệ thống tổng đài kiểu
Strowger trở thành phổ biến vào những năm 20. Trong hệ thống Strowger, các
cuộc gọi đƣợc kết nối liên tiếp tùy theo các số điện thoại trong hệ thập phân
và do đó đƣợc gọi là hệ thống gọi từng nấc.
Sau chiến tranh thế giới thứ 2, nhu cầu về các tổng đài có khả năng xử
lý các cuộc gọi tự động nhanh chóng tăng lên. Để có loại hệ thống tổng đài

này, yêu cầu phải có sự tiếp cận mới hồn tồn, do đó cần phải giải quyết các
vấn đề phức tạp về tính cƣớc và đối với việc xuất hiện một cuộc gọi mới địi
hỏi phải xử lý nhiều tiến trình.
Hãng Ericssion của Thụy Điển đã có khả năng xử lý vấn đề này bằng
cách phát triển thành công hệ thống tổng đài có thanh ngang dọch (Cross
bar).- Năm 1965, tổng đài điện tử có dung lựng lớn gọi là ESS N 01 đƣợc lắp
đặt và đƣa vào khai thác thành công ở Mỹ, từ đó mở ra một kỷ nguyên mới
cho thế hệ tổng đài điện tử SPC.
Hệ thống ESS N0 1 là hệ tổng đài sử dụng các mạch điện tử, bao gồm
các vi mạch xử lý và các bộ nhớ để lƣu trữ các chƣơng trình cho quá trình xử
lý cuộc gọi và khai thác bảo dƣỡng. Nhờ đó đã tăng đƣợc tốc độ xử lý cuộc
gọi, dung lƣợng tổng đài đƣợc tăng lên đáng kể, chi phí cho khai thác, bảo
dƣỡng đã giảm đi rất nhiều.

6


Ngồi ra, hệ tổng đài điện tử mới cịn tạo đƣợc nhiều dịch vụ mới cung
cấp ngƣời sử dụng. Đồng thời, để vận hành và bảo dƣỡng tốt hơn, tổng đài
này đƣợc trang bị chức năng tự chuẩn đoán. Tầm quan trọng của việc trao đổi
thông tin và số liệu một cách kịp thời và có hiệu quả đang trở nên quan trọng
hơn cho xã hội tiến tới thế kỉ 21. Để đáp ứng đầy đủ một phạm vi rộng các
nhu cầu của con ngƣời sống trong giai đoạn đầu của kỉ nguyên thông tin, các
dịch vụ mới nhƣ dịch vụ truyền số liệu, dịch vụ truyền hình bao gồm cả dịch
vụ điện thoại truyền hình, các dịch vụ truyền thông di động đang đƣợc phát
triển và thực hiện.
Nhằm thực hiện có hiệu quả các dịch vụ này, IDN(mạng số tích hợp) có
khả năng kết hợp cơng nghệ chuyển mạch và truyền dẫn thơng qua quy trình
xử lý số là một điều kiện tiên quyết. Ngoài ra, việc điều chế xung mã (PCM)
đƣợc dùng trong các hệ thống truyền dẫn đã đƣợc áp dụng cho các hệ thống

chuyển mạch để thực hiện việc chuyển mạch số. Dựa vào công nghệ PCM,
một mạng đa dịch vụ số (ISDN ) có thể xử lý nhiều luồng các dịch vụ khác
nhau đang đƣợc phát triển hiện nay.
Tổng đài điện tử số SPC (Store Program Controller ) là tổng đài đƣợc điều
khiển theo chƣơng trình ghi sẵn trong bộ nhớ. Ngƣời ta sử dụng các bộ xử lý
giống nhƣ máy tính để điều khiển hoạt động của tổng đài.Tất cả các chức
năng điều khiển đƣợc đặc trƣng bởi một loạt các lệnh đã ghi sẵn trong các bộ
nhớ.
Ngoài ra các số liệu trực thuộc tổng đài nhƣ các số liệu về thuê bao, các
bản phiên dịch, địa chỉ, các thông tin về tạo tuyến, tính cƣớc, thống kê… cũng
đƣợc ghi sẵn trong các bộ nhớ số liệu. Qua mỗi bƣớc xử lý gọi sẽ nhận đƣợc
một sự quyết định tƣơng ứng với mỗi loại nghiệp vụ, số liệu đã ghi để đƣa tới
thiết bị xử lý nghiệp vụ đó. Nguyên lý chuyển mạch nhƣ vậy gọi là chuyển
mạch điều khiển theo chƣơng trình ghi sẵn SPC.

7


Các chƣơng trình và số liệu ghi trong các bộ nhớ có thể thay đổi đƣợc
khi cần thay đổi nguyên tắc điều khiển hay tính năng của hệ thống. Nhờ vậy
ngƣời quản lý có thể linh hoạt trong q trình điều hành tổng đài.
Máy tính hay bộ xử lý có năng lực xử lý hàng chục nghìn tới hàng triệu
lệnh mỗi giây. Vì vậy khi ta sử dụng nó vào chức năng điều khiển tổng đài
thì ngồi cơng việc điều khiển chức năng chuyển mạch thì cùng một bộ xử lý
có thể điều hành các chức năng khác. Vì các chƣơng trình điều khiển và số
liệu ghi trong các bộ nhớ có thể thay đổi dễ dàng, mang tính tức thời nên công
việc điều hành để đáp ứng các nhu cầu thuê bao trở nên dễ dàng. Cả công việc
đƣa vào dịch vụ mới cho thuê bao và thay đổi các dịch vụ cũ đều dễ dàng thực
hiện thông qua các lệnh trao đổi ngƣời - máy. Chẳng hạn nhƣ cần khôi phục
lại nghiệp vụ cho thuê bao quá hạn thanh toán cƣớc hoặc thay đổi phƣơng

thức chọn số xung thập phân sang phƣơng thức chọn số đa tần…ta chỉ việc
đƣa vào hồ sơ thuê bao các số liệu thích hợp thơng qua th bao vào ra bằng
bàn phím.
Khả năng điều hành để đáp ứng nhanh và có hiệu quả đối với các yêu cầu
của thuê bao đã thực sự trở nên quan trọng trong hiện tại và tƣơng lai. Tổng
đài điện tử SPC đáp ứng đầy đủ các yêu cầu này. Một số dịch vụ đặc biệt
thuê bao có thể thực hiện đƣợc bằng các thao tác từ máy thuê bao nhƣ yêu cầu
gọi chuyển địa chỉ ngắn, báo thức, khố máy khơng cho gọi đi…
Cơng tác điều hành và bảo dưỡng cụm tổng đài SPC trong một vùng mạng
rất quan trọng. Nhờ có trung tâm điều hành và bảo dưỡng trang bị các thuê
bao tra đổi người - máy cùng với hệ thống xỷ lý mà công việc này được thực
hiện dễ dàng.
1.2. Khái niệm về mạng viễn thông
Mạng viễn thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới
đầu thu. 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 trƣờng truyền dẫn và thiết bị đầu cuối.

8


Hình 1.1. Các thành phần chính của mạng viễn thơng
Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt và tổng đài quá giang.
Các thuê bao đƣợc nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nội hạt đƣợc nối vào
tổng đài quá giang. Nhờ các thiết bị chuyển mạch mà đƣờng truyền dẫn đƣợc
dùng chung và mạng có thể đƣợc sử dụng một cách kinh tế.
Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài hay giữa
các tổng đài để thực hiện việc truyền đƣa tín hiệu thơng tin. Thiết bị truyền
dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dẫn phía thuê bao và thiết bị truyền dẫn
giữa các tổng đài. Thiết bị truyền dẫn thuê bao thƣờng là cáp kim loại tuy

nhiên trong một số trƣờng hợ có thể là cáp quang hoặc vơ tuyến. Thiết bị
truyền dẫn giữa các tổng đài thƣờng là cáp quang đơi khi dùng cáp đồng trục,
cáp xốn đơi hay viba…
Môi trƣờng truyền dẫn bao gồm truyền dẫn vô tuyến và truyền dẫn hữu
tuyến. Truyền dẫn hữu tuyến bao gồm dùng các cáp kim loại, cáp quang … để
truyền tín hiệu. Truyền dẫn vơ tuyến bao gồm viba và vệ tinh.
Thiết bị đầu cuối cho mạng truyền thông gồm máy điện máy Fax, máy
tính, tổng đài PABX.
Một cách khác có thể định nghĩa mạng viễn thơng là một hệ thống gồm
các nút chuyển mạch đƣợc nối với nhau bằng các đƣờng truyền dẫn. Nút đƣợc

9


phân thành nhiều cấp và kết hợp với các đƣờng truyền dẫn tạo thành các cấp
mạng khác nhau.

Hình 1.2. Cấu hình mạng cơ bản
Mạng viễn thơng hiện nay có cấu trúc khác nhau nhƣ: mạng lƣới, mạng
sao, mạng tổng hợp, mạng vòng hay mạng thang. Các loại mạng này đều có
nhƣợc điểm và ƣu điểm riêng phù hợp với từng vùng địa lý và lƣu lƣợng. Về
cơ bản mạng viễn thông đƣợc chia thành năm cấp nhƣng trong từng trƣờng
hợp riêng có thể chỉ là bốn cấp, xu thế hiện nay cũng là giảm số cấp để quản
lý thuận tiện và hiệu quả hơn.
1.3. Đặc điểm mạng viễn thông hiện nay
Các mạng viễn thơng hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách
riêng lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thơng tin lại có ít nhất một loại mạng viễn
thơng riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó.
Hiện tại có một số mạng truyền thống đang đƣợc khai thác nhƣ: mạng
Telex, mạng điện thoại công cộng POTS (plane old telephone service), mạng

truyền hình, mạng truyền số liệu, trong phạm vi cơ quan tổ chức hay văn

10


phịng thì có mạng cục bộ LAN… Mỗi mạng đƣợc thiết kế cho các dịch vụ
riêng biệt và không thể sử dụng cho các mục đích khác.
Một số mạng điển hình đang khai thác :
PSTN (Publish Switching Telephone Network) là mạng chuyển mạch
thoại công cộng. PSTN phục vụ thoại bao gồm các tổng đài tƣơng ứng với
từng cấp. Hiện mạng này đang đƣợc nâng cấp ở các tổng đài trung tâm cũng
nhƣ phía đầu cuối khách hàng … để có thể khai thác thêm một số dịch vụ giá
trị gia tăng trên mạng này. Đây là một mạng rất phức tạp, rất cũ và rất rộng
nhƣng đóng vai trị rất lớn trong viễn thông.
ISDN (Intergrated 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. Nó có nhiều cấu hình khác nhau tuỳ thuộc vào hiện trạng mạng viễn
thông từng nơi. ISDN cung cấp nhiều kiểu kết nối với các tốc độ đáp ứng
khác nhau do vậy có thể triển khai thêm một số dịch vụ mới so với PSTN tuy
nhiên mạng này cũng không đủ khả năng thích ứng với sự phát triển của các
loại hình dịch vụ ngày nay.
Mạng di động GSM (Glabol System For Mobile Telecom) là mạng cung
cấp dịch vụ thoại nhƣ PSTN nhƣng thông qua đƣờng truy nhập vô tuyến.
Mạng này chuyển mạch dựa trên công nghệ ghép kênh theo thời gian và công
nghệ ghép kênh phân chia theo tần số.
Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ thu đƣợc lợi nhuận phần lớn từ các
dịch vụ nhƣ Leased Line, Frame relay, ATM và các dịch vụ kết nối cơ bản.
Tuy nhiên trong tƣơng lai sẽ khác, lợi nhuận từ các dịch vụ trên sẽ giảm và
đòi hỏi các nhà cung cấp dịch vụ phải tìm ra các dịch vụ mới để khai thác và
đảm bảo lợi nhuận. Trên con đƣờng đó thì việc khai thác các dịch vụ dựa trên

IP là một hƣớng đi đúng đắn và đã chứng tỏ rõ sự phù hợp qua một số dịch vụ
mới đƣợc khai thác nhƣ dịch vụ mạng riêng ảo VPN…

11


1.4. Mạng viễn thơng Việt Nam
Nƣớc ta hiện nay ngồi mạng chuyển mạch cơng cộng cịn có các mạng
của một số dịch vụ khác. Riêng mạng Telex là không kết nối vào mạng thoại
của VNPT, các mạng khác đều kết nối vào mạng thoại của VNPT thông qua
các đƣờng trung kế các bộ tập chung các kênh thuê bao thông thƣờng … Xét
về khía cạnh hệ thống, mạng viễn thơng Việt Nam gồm: mạng chuyển mạch,
mạng truyền dẫn, mạng truy nhập và các mạng chức năng.
Hệ thống chuyển mạch: Với cấu trúc mạng hiện nay thì mạng chuyển
mạch của VNPT chia làm 4 cấp dựa trên các tổng đài chuyển tiếp quốc tế,
chuyển tiếp quốc gia, nội tỉnh và nội hạt. Các tổng đài chuyển tiếp quốc tế
đƣợc đặt tại ba trung tâm là Hà Nội, Tp HCM và Đà Nẵng, các tỉnh thành
khác nhau có các cấu trúc mạng khác nhau với nhiều tổng đài Host. Các tổng
đài hiện có phổ biến trên mạng viễn thơng Việt Nam là: các tổng đài VKX
liên doanh giữa Việt Nam và Hàn Quốc, A1000E của Alcatel, NEAX61∑ của
NEC, AXE10 của Ericsson, EWSD của Siemens. Các công nghệ chuyển
mạch đang sử dụng là chuyển mạch kênh cho mạng PSTN, X.25 cho mạng
Frame relay và ATM cho truyền số liệu.
Nhìn chung mạng chuyển mạch hiện nay còn nhiều cấp và việc điều
khiển bị phân tán trong mạng (điều khiển nằm tại các tổng đài).
Hệ thống truyền dẫn: Mạng truyền dẫn của Việt Nam hiện nay sử
dụng cả vô tuyến và hữu tuyến. Về vô tuyến có các hệ thống viba sử dụng
cơng nghệ PDH bên cạnh đó cịn có các đƣờng truyền qua vệ tinh đi quốc tế.
Trong truyền dẫn hữu tuyến thì phổ biến là cáp quang tuy vậy vẫn có những
đoạn dùng các loại cáp khác. Về truyền dẫn quang thì Việt Nam đang khai

thác các thiết bị của nhiều hãng khác nhau cho từng hệ thống. Các hệ thống
truyền dẫn quang chủ yếu sử dụng.
- Liên kết các thành phần trên với nhau.
- Truyền dẫn là phần nối các node chuyển mạch vời nhau huặc node
chuyển mạch với thuê bao để truyền thông tin giữa chúng.

12


- Ngƣời ta sử dụng các phƣơng tiện truyền dẫn khác nhau nhƣ: thông
tin dây trần, thông tin cáp quang, thông tin vệ tinh..công nghệ SDH với các
cấp độ ghép các nhau nhƣ STM-4, STM-16 hay STM – 64 cho các tuyến liên
tỉnh cịn trong tỉnh có thể là STM-1 hay STM-4 tùy vào nhu cầu dung lƣợng
thực tế và tƣơng lai. Vừa qua VNPT đã đƣa vào khai thác hệ thống truyền dẫn
Backbone Bắc – Nam 20Gbit/s dựa trên cơng nghệ ghép kênh phân chia theo
bƣớc sóng DWDM sử dung thiết bị của Nortel.
Hệ thống báo hiệu: Hiện tại mạng viễn thông Việt Nam sử dụng cả hai
loại báo hiệu là R2 và SS7. Mạng báo hiệu SS7 đã và đang thay thế dần báo
hiệu R2 trong từng công đoạn báo hiệu, tuy vậy với mạng thoại thì báo hiệu
R2MFC vẫn đƣợc sử dụng phổ biến. Hệ thống SS7 đã đƣợc triển khai với một
cấp STP (điểm chuyển giao báo hiệu) tại ba trung tâm Hà Nội,Tp HCM và Đà
Nẵng.

Hình 1.3. Hệ thống báo hiệu Việt nam
Hệ thống truy nhập: Hiện tại trên mạng có nhiều loại truy nhập
khác nhau tuỳ thuộc vào từng loại mạng với từng loại dịch vụ. Trong di động,
truyền hình ta có truy nhập vô tuyến với nhiều công nghệ khác nhau nhƣ
MMDS, LMDS, GPRS, CDMA, FDAM…Gần đây cịn có thêm truy nhập
WLAN cũng đƣợc triển khai tại một số địa điểm. Về truy nhập hữu tuyến ta
có truy nhập bằng thoại truyền thống, ADSL, truy nhập qua đƣờng cáp truyền

13


hình, qua đƣờng điện lực và cơng nghệ mong đợi sẽ là truy nhập quang tới
từng hộ gia đình…
1.5. Nhiệm vụ của tổng đài số
Nhiệm vụ báo hiệu: Đây là nhiệm vụ trao đổi với mạng bên ngoài bao
gồm các đƣờng dây thuê bao và trung kế đấu nối tới các máy thuê bao hay các
tổng đài khác.
Nhiệm vụ xử lý thông tin báo hiệu và điều khiển thao tác chuyển
mạch: Thiết bị điều khiển chuyển mạch nhận các thông tin báo hiệu từ các
dây thuê bao và trung kế, xử lý các thông tin này và đƣa ra các thông tin điều
khiển để hoặc cấp báo hiệu tới các đƣờng dây thuê bao hay trung kế hoặc để
điều khiển thiết bị chuyển mạch và các thiết bị phụ trợ tạo tuyến nối.
Tính cƣớc: Nhiệm vụ này là tạo ra các số liệu cƣớc phù hợp với từng
loại cuộc gọi sau khi cuộc gọi kết thúc. Số liệu cƣớc này sẽ đƣợc xử lý thành
các bản tin cƣớc phục vụ cơng tác thanh tốn cƣớc.
Tất cả các nhiệm vụ trên đƣợc thực hiện có hiệu quả nhờ sử dụng máy
tính điều khiển tổng đài.
Kết luận chƣơng: Trong chƣơng 1 này em đã trình bày tình hình
chung vễ mạng viễn thơng của Việt Nam. Cùng với đó là sơ lƣợc lịch sử phát
triển của tổng đài số nhằm nêu lên nhiệm vụ của tổng đài số SPC và của tổng
đài NEAX61.

14


CHƢƠNG II. TÌM HIỂU TỔNG ĐÀI SỐ SPC
2.1. Cấu trúc của tổng đài SPC

- Giao tiếp thuê bao, giao tiếp trung kế
- Thiết bị ngoại vi, báo hiệu
- Thiết bị ngoại vi chuyển mạch
- Thiết bị điều khiển trung tâm
- Thiết bị giao tiếp ngƣời máy
Cấu trúc của tổng đài SPC nói chung nhƣ ở hình 1.1. Ngồi ra tổng đài
quốc tế cịn có các khối : tính cƣớc, thống kê, đồng bộ mạng, trung tâm xử lý
thông tin, thiết bị giao tiếp thuê bao xa…
2.2. Giao tiếp thuê bao, giao tiếp trung kế
2.2.1. Giao tiếp thuê bao
Thiết bị giao tiếp thuê bao gồm các mạch điện kết cuối cho các loại :
thuê bao thƣờng, thuê bao bỏ tiền, thuê bao PABX (Private automatic brand
exchange).
Đối với thuê bao thƣờng nó nối đƣợc với 512 hoặc 256 thuê bao.
Đối với thuê bao PABX kết cuối đƣợc với 128 hoặc 256 thuê bao.
Ngoài ra thiết bị giao tiếp thuê bao đƣờng dây cịn giao tiếp với thiết bị
đo thử ngồi, đo thử trong, thiết bị cảnh báo và thiết bị nguồn.
Mỗi thuê bao đều có mạch thuê bao riêng để giao tiếp với đƣờng dây
thuê bao và thiết bị tổng đài. Nhƣ vậy mạch giao tiếp đƣờng dây thuê bao có 7
chức năng đƣợc viết tắt là BORSCHT :
B: Cấp nguồn ( Battery ) : Dùng bộ chỉnh lƣu tạo các mức điện áp theo
yêu cầu phù hợp với thuê bao từ điện áp xoay chiều. Ví dụ: cung cấp điện gọi
cho từng máy điện thoại thuê bao đồng thời truyền tín hiệu nhƣ nhấc máy,
xung quay số.
O: Bảo vệ quá áp cho thiết bị ( Over voltage – protecting ) : Bảo vệ
chống quá áp cho tổng đài và các thiết bị do nguồn điện cao áp xuất hiện trên

15

đƣờng dây thuê bao nhƣ sấm sét, điện công nghiệp, hoặc do chập đƣờng dây
thuê bao . Ngƣỡng điện áp bảo vệ 75v.
R: Rung chuông (Ringing) : Chức năng này có nhiệm vụ cấp dịng
chng 25Hz, điện áp 75-90 volts cho thuê bao bị gọi.
S: Giám sát trạng thái (Supervision) : Giám sát thay đổi mạch vòng
thuê bao, xử lý thuê bao nhận dạng bắt đầu hoặc kết thúc cuộc gọi và phát tín
hiệu nhấc máy, đặt máy từ thuê bao hoặc các tín hiệu phát xung quay số.
C: Mã hoá và giải mã ( Code / Decode ) : Chức năng này để mã hố tín
hiệu tƣơng tự thành tín hiệu số và ngƣợc lại.
H: Chuyển đổi 2 dây / 4 dây (Hybrid) : Chức năng chính của hybrid là
chức năng chuyển đổi 2 dây từ phía đƣờng dây thuê bao thành 4 dây ở phía
tổng đài.
T: Đo thử (Test) : là thiết bị kiểm tra tự động để phát hiện các lỗi nhƣ
là : đƣờng dây thuê bao bị hỏng do ngập nƣớc, chập mạch với đƣờng điện
lƣới hay bị đứt bằng cách theo dõi đƣờng dây thuê bao thƣờng xuyên có chu
kỳ. Thiết bị này đƣợc nối vào đƣờng dây bằng phƣơng pháp tƣơng tự để kiểm
tra và đo thử.

Th bao

Bảo vệ q

Mạch cấp

áp

chng

Slip

PCM
Mã hố và ra
lọc

Hình 2.1. Sơ đồ khối của mạch giao tiếp thuê bao

PCM
vào

Khối mạch Slip: Làm chức năng cấp nguồn cho đƣờng dây thuê bao,
chuyển đổi 2 dây - 4 dây và chức năng giám sát mạch vòng thuê bao. Mạch
cấp nguồn ở tổng đài số đƣợc sử dụng phƣơng pháp mạch điện tử thơng qua
các mạch khuếch đại thuật tốn có trở kháng cao cùng với mạch điều chỉnh
dòng để đảm bảo dịng cấp cho th bao là khơng đổi.

16


Khối mạch lọc và Codec: Mạch lọc hạn chế phổ cho tín hiệu thoại
phát đi trong phạm vi (0,3  3,4) kHz, đồng thời trên hƣớng thu làm chức
năng khôi phục dãy xung PAM ở đầu ra mạch Codec.
Codec làm nhiêm vụ chuyển đổi A-D và ngƣợc lại cho tín hiệu theo 2
hƣớng thu và phát của đƣờng thoại.
Ngoài ra đối với giao tiếp thuê bao của máy bỏ tiền hoặc PABX thì
ngồi chức năng trên cịn có các mạch có chức năng đổi cực cấp cho nguồn
thuê bao, truyền dẫn xung cƣớc.
2.2.2. Giao tiếp trung kế
Giao tiếp trung kế tƣơng tự: Khối mạch này chứa các mạch điện
trung kế dùng cho các cuộc gọi ra, gọi vào và gọi chuyển tiếp. Chúng làm các
nhiệm vụ cấp nguồn, giám sát cuộc gọi, phân phối báo hiệu. Khối mạch này

không làm nhiệm vụ tập trung tải nhƣng thực hiện biển đổi A/D ở các tổng
đài số.
Giao tiếp trung kế số: Nhiệm vụ cơ bản của khối này là thực hiện các
chức năng GAZPACHO, bao gồm :
G: Tạo khung (Gerieration of frame) : Tức là nhận dạng tín hiệu đồng
bộ khung để phân biệt từng khung của tuyến số liệu PCM đƣa từ các tổng đài
khác tới.
A: Đồng bộ khung (Aligment of Frame) : Để sắp xếp khung số liệu
mới phù hợp với hệ thống PCM.
Z: Khử dãy số “ 0 ” liên tiếp (Zero string suppression) : Vì dãy tín hiệu
PCM có nhiều quãng chứa bit “ 0 ” sẽ khó phục hồi tín hiệu đồng bộ ở phía
thu nên nhiệm vụ này là thực hiện nén các quãng tín hiệu có nhiều bit “ 0 ”
liên tiếp ở phía phát.
P: Đảo định cực (Polar conversion) : Nhiệm vụ này nhằm biến đổi dãy
tín hiệu đơn cực từ hệ thống đƣa ra thành dãy tín hiệu lƣỡng cực và ngƣợc lại.
A: Xử lý cảnh báo (Alarm processing) : Để xử lý cảnh báo từ đƣờng
truyền PCM.

17


C: Phục hồi dãy xung nhịp (Clock recovery) : Nhiệm vụ này thực hiện
phục hồi dãy xung nhịp từ dãy tín hiệu thu.
H: Tách thơng tin đồng bộ (Hunt during reframe) : Tách thơng tin đồng
bộ từ dãy tín hiệu thu.
O: Báo hiệu (Office signaling) : Thực hiện chức năng giao tiếp báo
hiệu để phối hợp các loại báo hiệu giữa tổng đài đang xem xét và các tổng đài
khác qua ng trung k.
Từ thiết bị điều
khiển

Trung kế

MÃ hoá
đ-ờng dây

Triệt 0

Cấy báo hiệu
vào
Đến thiết bị
chuyển
mạch

Đồng hồ
Trung kế

Giải mà và khôi
phục CLK

Nhận dạng
cảnh báo

Đệm đồng hồ

Điều khiển
đồng bộ

Tách báo
hiệu

Đến ®iỊu
khiĨn

Hình 2.2. Sơ đồ khối giao tiếp trung kế số
Thiết bị nhánh thu gồm có :
Khối khơi phục đồng bộ: Nhiệm vụ kh«i phục xung đồng hồ.
Khối đệm đồng hồ: Thiết lập đồng hồ giữa khung trong và khung ngoài.
Khối điều khiển đồng bộ: Điều khiển sự làm việc của khối đệm đồng hồ.
Khối tách báo hiệu: Tách thông tin báo hiệu từ dãy tín hiệu số chung.
Thiết bị nhánh phát gồm có:
Khối cấy báo hiệu: Có nhiệm vụ đƣa các dạng báo hiệu cần thiết vào
dòng số.

18


Khối triệt „0‟: Tạo ra dạng tín hiệu khơng có nhiều số „0‟ liêp tiếp nhau.
Khối mã hoá: Mã hoá tín hiệu nhị phân thành tín hiệu đƣờng dây.
Hoạt động của mạch: Thông tin số từ đƣờng trung kế đƣợc đƣa vào
thiết bị chuyển mạch thông qua các thiết bị giao tiếp nhánh thu. Dịng tín hiệu
số thu đƣợc đƣợc đƣa tới mạch khôi phục xung đồng hồ, đồng thời dạng sóng
của tín hiệu vào đƣợc chuyển đổi từ dạng lƣỡng cực sang mức logic đơn cực
tiêu chuẩn, mức tín hiệu đơn cực này là mã nhị phân. Thông tin trƣớc khi đƣa
đến thiết bị chuyển mạch đƣợc lƣu vào bộ đệm đồng bộ khung bởi nguồn
đồng hồ vừa đƣợc khơi phục từ dãy tín hiệu số. Sau đó tín hiệu lấy ra từ bộ
đệm đồng hồ đƣa tới bộ chuyển mạch. Dịng thơng tin số lấy ra từ thiết bị
chuyển mạch đƣợc cấy thông tin báo hiệu vào rồi đƣa tới thiết bị triệt „0‟. Các
dãy số „0‟ liên tiếp trong dãy tín hệu số mang tin đƣợc khử tại khối chức năng
này để đảm bảo sự là việc của các bộ lặp trên tuyến truyền dẫn. Nhiệm vụ đƣa

báo hiệu vào và tách báo hiệu ra đƣợc thực hiện ở hệ thống báo hiệu kênh
riêng còn hệ thống sử dụng báo hiệu kênh chung thì khơng cần phải thực hiện.
2.3. Thiết bị chuyển mạch
Ở các tổng đài điện tử, thiết bị chuyển mạch là một trong các bộ phận
chủ yếu và có khích thƣớc lớn. Nó có các chức năng chính sau:
Chức năng chuyển mạch: Thực hiện chức năng này để thiết lập tuyến
nối giữa 2 hay nhiều.
2.3.1. Chuyển Mạch T (chuyển mạch thời gian )
Chuyển mạch thời gian T là chuyển mạch dựa trên nguyên lý trao đổi
khe thời gian của tín hiệu PCM vào với tuyến PCM ra của bộ chuyển mạch
thời gian.
Tín hiệu đầu vào đƣợc ghi vào bộ nhớ theo phƣơng pháp có điều khiển
tức là trình tự các mẫu tín hiệu ở tuyến PCM đầu vào ghi vào bộ nhớ thoại
(BM) đƣợc quyết định bởi bộ nhớ điều khiển (CM); quá trình đọc các mẫu mã
hố tín hiệu PCM từ bộ nhớ thoại vào các khe thời gian của tuyến PCM thì lại
đƣợc thực hiện theo trình tự lần lƣợt. Mỗi ơ nhớ của bộ nhớ CM đƣợc làm

19


việc chặt chẽ với khe thời gian tƣơng ứng của tuyến PCM vào và nó chứa địa
chỉ của khe thời gian cần đấu nối của tuyến PCM ra. Đây là kiểu ghi ngẫu
nhiên, đọc tuần tự.
Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào (ghi ngẫu nhiên đọc tuần
tự):
BM
00
01
TuyÕn PCM vµo

TuyÕn PCM ra
05
06

Bus địa chỉ

N-1

Bộ đếm
khe thời
gian

00

05

01

06

Bộ điều
khiển
chuyển
mạch

05
06

CM

Hỡnh 2.3. S khối bộ chuyển mạch thời gian PCM
Hình 2.4. mơ tả sự chuyển đổi khe thời gian Ts0 và Ts1 từ tuyến PCM
vào sang khe thời gian Ts5 và Ts6 trên tuyến PCM ra. Để thực hiện việc
chuyển đổi này thì ô thứ nhất và ô thứ hai của bộ nhớ CM phải liên kết chặt
chẽ với khe Ts0 và Ts1 của tuyến PCM vào đồng thời 2 ô nhớ này phải chứa
địa chỉ ô nhớ trong bộ nhớ BM mà đƣợc sử dụng để ghi từ mã PCM mang
mẫu thoại của khe Ts0 và Ts1. Vì đọc ra tại Ts5 và Ts6 trên tuyến PCM ra nên
2 từ mã đó phải đƣợc đọc vào ô thứ 5 và ô thứ 6 của bộ nhớ BM. Vậy ô thứ
nhất và ô thứ hai của bộ nhớ CM ghi các giá trị địa chỉ ô thứ 05 và ô thứ 06
của bộ nhớ BM.

20


Quá trình điều khiển: Bộ điều khiển chuyển mạch quét lần lƣợt nội
dung các ô nhớ của bộ nhớ CM theo thứ tự 00, 01,... đồng bộ với thứ tự của
khe PCM đầu vào. Khi đọc ô nhớ thứ nhất cũng là lúc khe thời gian thứ nhất
xuất hiện ở đầu vào bộ nhớ thoại, cùng lúc đó nội dung ô nhớ thứ nhất của
CM là địa chỉ của ô nhớ trong BM đƣợc đọc vào. Qua bus địa chỉ, lệnh ghi
đƣợc đƣa tới cửa điều khiển mở cho ô thứ 5 của bộ nhớ BM. Giá trị ở khe Ts 0
đƣợc ghi vào ô nhớ thứ 5. Bƣớc tiếp theo cũng nhƣ vậy và 8 bit của khe Ts1
cũng đƣợc ghi vào ô thứ 6 của bộ nhớ BM. Kết quả là khe thời gian Ts 0 và
Ts1 ở đầu vào tƣơng ứng đƣợc chuyển mạch đến khe thời gian Ts 5 và Ts6 ở
đầu ra.
Bộ nhớ thoại có số lƣợng các ô nhớ bằng số lƣợng khe thời gian đƣợc
ghép trong khung của tuyến dẫn PCM đƣa vào . Nếu các tuyến PCM đƣa vào
có N khe thời gian thì các bộ nhớ thoại và điều khiển cũng sẽ có N ơ nhớ.
Ở bộ nhớ thoại mỗi ơ nhớ có 8 bít nhớ để ghi lại 8 bit mang tin của mỗi từ mã
PCM đại diện cho một mẫu tín hiệu tiếng nói.
Bộ nhớ điều khiển có số lƣợng ô nhớ bằng bộ nhớ thoại nhƣng mỗi ô

nhớ của nó số lƣợng bit nhớ tuỳ thuộc số lƣợng khe thời gian của các tuyến
ghép PCM; chúng có quan hệ với nhau theo hệ thức:
2r = c
Trong đó r: số bit nhớ của một ô nhớ ở bộ nhớ điều khiển.
C: số lƣợng khe thời gian của tuyến ghép PCM.
Thông thƣờng số lƣợng khe thời gian của các tuyến ghép chuẩn trong
các hệ thống chuyển mạch là 256, 512,1024,... lúc đó số lƣợng các bit nhớ
trong bộ nhớ điều khiển là 8, 9, 10,...bit.
Chuyển mạch điều khiển đầu ra (ghi tuần tự đọc ngẫu nhiên)
Cấu tạo giống bộ chuyển mạch đầu vào nhƣng ngun lí hoạt động thì
khác, đó là ghi tuần tự đọc ngẫu nhiên. Tín hiệu từ đƣờng PCM vào đƣợc ghi
lần lƣợt trong bộ nhớ BM. Điều đó có nghĩa là giá trị ở Ts 0 đƣợc đọc vào ô
thứ nhất, Ts1 vào ô thứ hai... Khi đọc ra thì đọc theo địa chỉ ghi tƣơng ứng

21


trong bộ nhớ CM. Muốn chuyển mạch từ khe Ts0 ở đầu vào đến Ts5 ở đầu ra
thì ơ nhớ thứ 5 của bộ nhớ CM phải có nội dung là 00 (địa thuê bao của tổng
đài hoặc giữa tổng đài này với tổng đài khác.chỉ ô thứ nhất của BM). Khi bộ
điều khiển đến ô thứ 5 của bộ nhớ CM thì 8 bit của ơ 00 trong bộ nhớ BM
đƣợc đọc đúng vào khe Ts5 của tuyến PCM u ra.
BM
00
01
Tuyến PCM vào

Tuyến PCM ra
05
06

Bus địa chỉ

N-1

Bộ đếm
khe thời
gian

00

05

01

06

Bộ ®iỊu
khiĨn
chun
m¹ch

05
06

CM

Hình 2.4. sơ đồ khối bộ chuyển mạch thời gian
2.3.2. Chuyển mạch S (chuyển mạch không gian)
Cấu tạo của bộ chuyển mạch không gian gồm một ma trận tiếp điểm

chuyển mạch kết nối theo khiểu hàng và cột. Các hàng đầu vào các tiếp điểm
chuyển mạch đƣợc gắn với tuyến PCM vào. Các cột đầu ra của các tiếp điểm
chuyển mạch tạo thành các tuyến PCM ra. Ta có một ma trận chuyển mạch
khơng gian có kích thƣớc n x n, số tuyến PCM vào bằng số tuyến ra.
Nguyên lí chuyển mạch: Một tiếp điểm chuyển mạch đấu nối một kênh
để điều khiển thao tác chuyển mạch của các tiếp điểm cần có bộ nhớ điều

22


khiển. Bộ nhớ này gồm các hàng nhớ hoặc các cột nhớ tuỳ theo phƣơng thức
điều khiển đầu vào hay đầu ra. Nếu bộ chuyển mạch làm việc theo nguyên lý
điều khiển đầu ra thì mỗi cột nối tới các đầu vào điều khiển của các tiếp điểm
của các cột nhớ điều khiển. Số lƣợng các ô nhớ ở mỗi cột nhớ điều khiển
bằng số khe thời gian của mỗi tuyến PCM đầu vào. Trong thực tế ở các tuyến
ghép PCM này có từ 256 đến 1024 khe thời gian tuỳ thuộc theo cấu trúc và
qui mô của bộ chuyển mạch. Số lƣợng bit nhớ của mỗi ơ nhớ có mối quan hệ
phụ thuộc vào các tuyến PCM dẫn vào theo hệ thức:
 = ldN hoặc 2 = N
Trong đó : số bit nhớ của mỗi ô nhớ.
N: số lƣợng tuyến PCM vào.

1

2

n

Bé nhí ®iỊu khiĨn

1
2
n
Hình 2.5. Sơ đồ khối bộ chuyển mạch không gian
Điều khiển chuyển mạch không gian: Bộ nhớ điều khiển bao gồm
nhiều cột nhớ ghép song song. Mỗi một cột đảm nhận một công việc đấu nối
cho một tuyến PCM ra nhƣ đã chỉ ra ở hình vẽ. Khi đến một khe thời gian,
cột nhớ điều khiển đã nhảy đi một bƣớc. Dữ liệu ở ô nhớ đƣợc đọc và giải mã
tạo thành lệnh điều khiển thơng một tiếp điểm nối tuyến PCM ra đó với tuyến
PCM vào mà tuyến PCM vào này đƣợc nối với tiếp điểm đó.
Đối với chuyển mạch khơng gian số điều khiển đầu ra thì nguyên tắc
đấu nối cũng tƣơng tự. Tuy nhiên bộ nhớ điều khiển gồm các hàng nhớ. Các

23