HỌC VIỆN CÔNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
CƠ SỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
……………OOO……………….
LUẬN VĂN TỐTNGHIỆP ĐẠI HỌC
Ngành : Điện tử – viễn thông Hệ : Tại chức
Niên khoá : 2002 – 2007
Đề tài :
PHÂN TÍCH CƠ CHẾ DỊCH SỐ VÀ ĐỊNH TUYẾN TRONG TỔNG ĐÀI
ALCATEL 1000E10
Mã số : 40206007001
Giáo viên hướng dẫn : Lê Văn Thảnh
Sinh viên thực hiện : Trần Văn Anh
Lớp : Đ02VTC1
Đà Nẵng, năm : 2007
Lời Nói Đầu
Hãy thử tưởng tượng điều gì sẽ xảy đến khi hệ thống thông tin liên lạc trên
toàn cầu ngưng hoạt động trong vòng 1 phút không trong vòng 5 giây. Thật không
nói hết những gì có thể xảy ra – vệ tinh rơi, máy bay rơi, tàu cao tốc đâm vào nhau,
hệ thống giao thông bò ùn tắc, hoạt động tại các thò trường chứng khoán bò ngưng
trệ – những điều tồi tệ xảy ra không thể lường hết được. Điều đó chứng tỏ Khoa
học kỹ thuật nói chung và Công nghệ thông tin (CNTT) nói riêng đã và đang phát
triển vượt bậc; được áp dụng vào mọi hoạt động của cuộc sống nhưng con người
cũng ngày càng phụ thuộc vào nó. Sự thay đổi từng ngày của khoa học công nghệ
vừa là thuận lợi nhưng cũng vừa là thách thức đối với những người làm công tác kỹ
thuật. Chúng ta – những kỹ sư CNTT phải cố gắng học hỏi và đáp ứng được các
yêu cầu kỹ thuật nhằm làm chủ những Công nghệ tiên tiến. Với vốn kiến thức ít ỏi
được học ở trường cùng một số kinh nghiệm thực tế khi làm việc tại đơn vò công
tác cộng với sự hướng dẫn nhiệt tình của giáo viên bộ môn tổng đài- thầy Lê Văn
Thảnh và sự tận tình, chu đáo của anh Trần Văn Đông trưởng trung tâm KT
chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng cùng các anh chò em cán bộ kỹ thuật tại đơn vò đã
Cùng với những năng động, nổ lực của chính quyền, lãnh đạo và nhân dân
thành phố, kinh tế Đà Nẵng đang từng ngày thay da đổi thòt, đời sống người
dân đã khá hơn. Tất cả điều đó đã làm cho Đà Nẵng trở thành một thành phố
trẻ đang trên đà phát triển.
1.1.2 Tổng quan mạng Viễn Thông Bưu Điện TP Đà Nẵng.
Với đòa hình khá đa dạng có cả nông thôn, trung du và miền núi,
mạng viễn thông thành phố Đà Nẵng cũng vì thế mà rất đa dạng và phức tạp.
Trong những năm gần đây tốc độ đô thò hoá diễn ra khá rầm rộ và rộng khắp
nên công tác dự báo quy hoạch mạng đòi hỏi cấp thiết, hợp lïý vàø khoa học
nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển mạng lưới hiện tại cũng như tương lai.
1. Để đáp ứng nhu cầu phát triển của các dòch vụ viễn thông như: điện
thoại cố đònh hữu tuyến, vô tuyến côù đònh, thuê bao truyền số liệu, di động..
Bưu điện Thành phố Đà Nẵng đã không ngừng đầu tư cơ sở hạ tầng mạng
lưới kòp thời. Các tổng đài có dung lượng lớn và đồng bộ được lắp đặt cụ thể
là tổng đài Alcatel, năng lực phục vụ tốt và đáp ứng nhiều loại hình dòch vụ
có thể được xem là một thành công. Cho đến nay mạng chuyển mạch trên đòa
bàn thành phố khá đồng bộ và hoạt động ổn đònh với dung lượng máy hiện có
trên mạng vào khoảng 160 ngàn thuê bao và hơn 2100 km cáp nội hạt.
Những xã vùng núi và trung du được lắp đặt các bộ truy nhập thuê bao như
AN2000, V5.2, ULC... đưa về trung tâm bằng cáp quang hoặc viba đảm bảo
thông tin liên lạc cho người dân dù ở nơi xa thành phố nhất.
2. 1.2 Khảo sát mạng chuyển mạch và truyền dẫn Bưu Điện TP Đà Nẵng.
1.2.1 Mạng chuyển mạch Bưu Điện TP Đà Nẵng.
Luận văn tốt nghiệp Trang 5 Trần Văn Anh
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
Với 29 tổng đài vệ tinh (CSND) và 06 bộ truy nhập thuê bao (TNTB) được
đấu nối về 4 trung tâm chuyển mạch chính ( 04 Tổng đài Host), số lượng
thuê bao hiện có trên mạng vào khoảng 160.000, mạng chuyển mạch Bưu
Điện Đà Nẵng thuộc vào loại lớn của khu vực miền trung và cả nước về qui
mô cũng như dung lượng. Được đầu tư đồng bộ và có tính chiến lược, mạng
Bu ®iƯn
tp ®µ n½ng
Bé TNTB1
Bé TNTB2
Bé TNTB3
OCB
Bắc Mỹ An
CSND1
CSND2
CSND12
Bé TNTB1
Bé TNTB2
Bé TNTB3
C«ng ty ®iƯn tho¹i
TTKT Chun m¹ch
OCB
Hßa Kh¸nh
OCB
47 TrÇn Phó
OCB
Đường2/9
CSND
1
CSND
1
CSND
2
CSND
2
CSND
của mạng lưới và liên lạc được thông suốt những CSND trong cùng 1
Host đều được đấu vòng Ring với nhau bằng truyền dẫn 622M, 4 tổng đài
Host cũng được đấu vòng Ring SDH 622MVới mạng cáp đồng dài khoảng
21.000 km và không ngừng vươn xa, những khu đô thò mới, những đường
phố vừa chỉnh trang tất cả đều đang từng bước ngầm hóa để đảm bảo mỹ
quan và an toàn cho mạng cáp
Sơ đồ sau sẽ cho ta thấy cụ thể hơn mạng viễn thông tại Bưu điện thành phố Đà
Nẵng
Hình 1.2: Sơ đồ mạng viễn thông Bưu Điện Đà Nẵng
Đính kèm file sodomang.doc
Luận văn tốt nghiệp Trang 7 Trần Văn Anh
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
Luận văn tốt nghiệp Trang 8 Trần Văn Anh
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
CHƯƠNG 2:
CẤU TRÚC CHUNG TỔNG ĐÀI HOST ALCATEL 1000E10.
--------------
2.1 Cấu trúc chung tổng đài Host ALCATEL 1000E10.
2.1.1 Tổng quan về tổng đài Host OCB-283.
Tổng đài Alcatel 1000 E10 viết tắt là A1000 E10 là hệ thống chuyển mạch
hoàn toàn số hoá, điều khiển theo chương trình lưu trữ SPC, do hãng Alcatel CIT
của Pháp chế tạo. Với tính năng đa ứng dụng, A1000 E10 có thể đảm đương chức
năng của một tổng đài hoàn chỉnh, từ tổng đài thuê bao dung lượng nhỏ tới tổng đài
chuyển tiếp hay cổng quốc tế dung lượng lớn. Dung lượng của ma trận chuyển
mạch chủ với 2048 LR cho phép:
Khả năng xử lý của hệ thống theo khuyến nghò của CCITT cho tải trên
kênh B (Q543) là 1 000 000 BHCA.
Thông lượng 25 000 Erlangs.
Kết nối tới 200 000 thuê bao cố đònh.
Kết nối tới 60 000 trung kế.
Phân hệ truy nhập thuê bao với nhiệm vụ đấu nối và giao tiếp các đường
dây thuê bao số và tương tự .
Phân hệ đấu nối và điều khiển, có nhiệm vụ xử lý các cuộc gọi và thiết lập
các kết nối.
Phân hệ vận hành, khai thác và bảo dưỡng, có các chức năng vận hành và
bảo dưỡng hệ thống.
Mỗi phân hệ có phần mềm riêng phù hợp với các chức năng của nó. Các
phân hệ giao tiếp với nhau qua các chuẩn kết nối. Bằng nguyên tắc phân phối chức
năng giữa các module trong mỗi phân hệ do vậy A1000 E10 có các ưu điểm sau :
Tiết kiệm đầu tư cho lắp đặt ban đầu.
Phát triển dần khả năng kết nối đường dây và khả năng xử lý.
Tối ưu độ an toàn cho cả hệ thống.
Luận văn tốt nghiệp Trang 10 Trần Văn Anh
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
Dễ dàng nâng cấp, phát triển kỹ thuật cho một phần riêng hay một số
phần của hệ thống. Kiểu phát triển này cho phép sử dụng được các thành
tựu mới cũng như phong phú trong lựa chọn thiết bò .Hình 2.1: Cấu trúc chức năng tổng đài Alcatel 1000E10
Phân hệ truy nhập thuê bao là một phần của hệ thống A1000 E10, nó không thuộc
OCB-283 mà OCB-283 bao gồm hai phân hệ còn lại. Trong chương này ta sẽ
nghiên cứu về OCB-283. Cấu trúc chức năng của OCB283 được xây dựng từ các
trạm đa xử lý, được mô tả trong hình 2.2
Luận văn tốt nghiệp Trang 11 Trần Văn Anh
TRUY NHËP
THU£ BAO
VËn hµnh,
khai th¸c &
b¶o dìng
C
M
Q
PUPEETA
URM
Trung kÕ &
thiÕt bÞ th«ng
b¸o
Cảnh
báo
LR
LR
LR
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
Hình 2.2: Cấu trúc chức năng của tổ chức điều khiển OCB-283
2.2.1 Khối cơ sở thời gian BT
Khối BT thực hiện chức năng tạo, phân phối thời gian, đồng bộ cho các đường LR
& PCM và cho các thiết bò nằm ngoài tổng đài. BT có cấu trúc bội 3 tức là có 3 bộ
tạo sóng với độ chính xác 10-6, để đồng bộ BT có thể lấy đồng hồ ở ngoài hay sử
dụng chính đồng hồ bên trong của nó.
2.2.2 Ma trận chuyển mạch chính MCX
Là ma trận vuông với một tầng chuyển mạch thời gian, có cấu trúc hoàn toàn kép
cho phép đấu nối tới 2048 LR (LR là đường ma trận hay đường mạng là đường
PCM nội bộ với một khung tín hiệu gồm 32 kênh, 16-bit/kênh).
MCX có thể thực hiện các kiểu đấu nối sau :
Đấu nối đơn hướng giữa bất kỳ một kênh vào nào với bất kỳ một kênh ra
nào. Có thể thực hiện đấu nối với số lượng cuộc nối bằng số lượng kênh ra.
Đấu nối giữa bất kỳ một kênh vào nào với M-kênh ra.
Đấu nối N-kênh vào với bất kỳ N-kênh ra nào có cùng cấu trúc khung. Đấu
nối này còn được gọi là đấu nối N x 64Kbít/s.
2.2.5 Quản lý mạng báo hiệu số 7 (PC) và quản lý giao thức báo hiệu số 7
(PUPE)
PC thực hiện các chức năng quản trò mạng báo hiệu số 7, bao gồm :
Quản trò mạng báo hiệu (một phần mức 3).
Phòng vệ PUPE.
Các chức năng giám sát khác.
PUPE thực hiện các chức năng Xử lý giao thức báo hiệu số 7 như sau :
Xử lý mức 2 (mức liên kết số liệu báo hiệu).
Đònh tuyến bản tin (một phần mức 3).
Luận văn tốt nghiệp Trang 13 Trần Văn Anh
ETA
GT
RGF
CCF
§ång hå (Clock)
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
2.2.6 Xử lý cuộc gọi MR :
Khối xử lý cuộc gọi MR cho phép thiết lập và huỷ bỏ kết nối cho các cuộc gọi,
cung cấp các phương tiện khác. MR sẽ tham khảo cơ sở dữ liệu của TR để đưa ra
quyết đònh xử lý cuộc gọi theo danh mục tín hiệu báo hiệu nhận được như xử lý
các cuộc gọi mới, giải phóng thiết bò, điều khiển chuyển mạch,... Ngoài ra MR còn
thực hiện các chức năng quản trò khác như điều khiển kiểm tra trung kế, quan trắc
đột xuất.
MR có cấu trúc đa thành phần, gồm phần trao đổi (MLMR/E) và 1 đến 4 Macro
(MLMR/M), 1 Macro gồm 512 thanh ghi, trong đó các thanh ghi đầu và cuối của
mỗi Macro không được sử dụng cho tín hiệu gọi mà dùng để quan trắc, đo kiểm.
H×nh 2.4: CÊu tróc phÇn mỊm ®a thµnh phÇn MR
Mỗi cuộc gọi sẽ chiếm một thanh ghi trong một Macro nào đó. Khi có hai hay
nhiều hơn MR cùng làm việc thì chúng sẽ làm việc ở chế độ chia tải động.
2.2.7 Cơ sở dữ liệu TR
Khối tính cước TX cũng có cấu trúc đa thành phần như MR với TX/E và TX/M.
TX/M gồm 4 Macro, mỗi Macro có 2048 thanh ghi. Mỗi thanh ghi trong Macro sẽ
phục vụ giám sát cho một cuộc gọi, mô tả trong hình 2.4. Ngoài ra, TX còn thực
hiện quan trắc thuê bao và trung kế. Hai ML TX sẽ làm việc trong chế độ chia tải
động.
H×nh 2.5: CÊu tróc phÇn mỊm ®a thµnh phÇn TX
2.2.9 Khối quản trò kết nối GX
GX có chức năng phòng vệ và xử lý các đấu nối khi nhận được :
Các yêu cầu đấu nối và ngắt đấu nối từ MR hoặc MQ.
Các lỗi đấu nối được chuyển từ các COM.
GX giám sát các tuyến nhất đònh của phân hệ đấu nối và điều khiển theo đònh kỳ
hoặc theo yêu cầu.
2.2.10 Khối phân phối bản tin MQ.
MQ có chức năng đònh dạng và phân phối một số bản tin nội bộ nhất đònh. Ngoài
ra, MQ còn thực hiện :
Giám sát các kết nối bán cố đònh: đường số liệu.
Xử lý và chuyển các bản tin từ ETA và GX.
Luận văn tốt nghiệp Trang 15 Trần Văn Anh
2047
0
2047
0
0
2047
0
MLTX/M0
MLTX/M 2
2047
MLTX/M3
MLTX/M1
Phần cứng OCB-283 được xây dựng từ các trạm đa xử lý. Các trạm đa xử lý hầu
hết được xây dựng xung quanh hệ thống đa xử lý Alcatel 8300. Chúng được kết nối
với nhau bằng các mạch vòng thông tin là MIS và MAS. Có 5 loại trạm điều khiển
tương ứng với chức năng mà chúng đảm nhiệm, đó là:
Luận văn tốt nghiệp Trang 16 Trần Văn Anh
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
Trạm điều khiển chính – SMC
Trạm điều khiển thiết bò phụ trợ và báo hiệu số 7 – SMA
Trạm điều khiển trung kế - SMT
Trạm điều khiển ma trận chuyển mạch - SMX
Trạm điều khiển Vận hành và bảo dưỡng – SMM
H×nh 2.6: CÊu tróc phÇn cøng A1000 E10 (OCB-283)
2.3.1 Trạm điều khiển chính SMC
Luận văn tốt nghiệp Trang 17 Trần Văn Anh
LR
SMT
(1-16)x2
SMA
(2-31)
STS
1x3
SMC
(2-14)
SMM
1x2
CSNL
CSND
CSED
LR
LR
Với mạch vòng truy nhập trạm MAS trao đổi thông tin với trạm điều khiển
thiết bò phụ trợ SMA, trạm điều khiển trung kế SMT và trạm điều khiển ma
trận chuyển mạch SMX. Tổng đài có thể có từ 0 đến 4 MAS tuỳ theo cấu
hình (MAS=O với cấu nình rút gọn).
Với mạch vòng cảnh báo MAL để chuyển các cảnh báo từ các trạm tới trạm
SMM.
Luận văn tốt nghiệp Trang 18 Trần Văn Anh
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
Luận văn tốt nghiệp Trang 19 Trần Văn Anh
LR
Thông
báo
Trung
kế
CSNL
CSED
CSND
SMX
(1-8) x2
1- 4 MAS
STS
SMT
(1-16) x2
SMA
(2-31)
LR
LR
SMC
2 - 14
1 MIS
Coupler
hay
Bộ nhớ
hay
Bộ xử lý
BSM
Giao tiếp BSM
Giao tiÕp BSM
BL
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
Vùng nhớ chung
Vùng nhớ chung được chia làm nhiều vùng nhỏ, với đòa chỉ riêng biệt của từng
vùng, tương ứng với đòa chỉ truy nhập của từng (P trên BUS, nhằm tránh xung đột )
Cấu trúc của trạm điều khiển chính
Trạm điều khiển chính SMC gồm :
Một bộ ghép nối chính CMP.
Một bộ xử lý chính PUP.
Một bộ nhớ chung MC.
1-4 bộ xử lý phụ PUS.
1-4 bộ ghép nối phụ CMS.
Như hình vẽ 2.9.
Hình 2.9: Cấu trúc chức năng của trạm SMC
2.3.1.b Cấu trúc phần cứng của trạm điều khiển chính
Trạm điều khiển chính SMC được tổ chức xung quanh Bus giữa các trạm đa
xử lý ký hiệu là BSM. Các bảng mạch in nối với BSM để trao đổi thông tin với
nhau.
Luận văn tốt nghiệp Trang 21 Trần Văn Anh
BSM
CMP PUP MC PUS1 PUS4
MiS
U
T
R
A
C
M
C
S
A
C
M
C
S
A
C
U
T
R
A
C
U
T
R
A
C
A
J
A
A
C
C
V
Bus BSM
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
Hình 2.10 : Cấu trúc phần cứng trạm SMC
Bảng mạch in ACALA không được nối với BSM mà nối với mạch vòng cảnh báo
MAL để thu thập và chuyển cảnh báo nguồn từ trạm SMC đến cho trạm SMM xử
lý.
- Có 5 loại bảng mạch in :
MC 68020 hoặc 68030 : ACUTR.
Bộ nhớ 16 Mb : ACMCS.
Coupler MIS/MAS : ACAJA/ACAJB.
Coupler cảnh báo : ACALA.
Trạm điều khiển chính SMC gồm tối đa 17 bảng mạch in và 2 bảng cung cấp
nguồn 5V 40A.
2.3.2 Trạm điều khiển thiết bò phụ trợ SMA
Trạm đa xử lý điều khiển thiết bò phụ trợ và báo hiệu số 7 SMA thực hiện các
chức năng sau :
Quản trò việc tạo tone và các thiết bò phụ trợ khác ký hiệu ML ETA.
Xử lý giao thức báo hiệu số 7 của CCITT ký hiệu ML PUPE.
Tuỳ thuộc vào cấu hình và lưu lượng cần xử lý mà SMA được cài đặt một phần
mềm quản trò thiết bò phụ trợ ETA, một phần mềm xử lý giao thức báo hiệu số 7
PUPE hay cả hai phần mềm này.
Trạm SMA của OCB283 bao gồm các thiết bò phụ trợ sau:
Các bộ thu / phát đa tần
Các mạch thoại hội nghò.
Các bộ tạo tone.
Quản trò đồng hồ.
Các bộ thu phát báo hiệu số 7.
Trạm điều khiển thiết bò phụ trợ SMA là đơn vò đấu nối UR nó được kết nối với :
(2-14)
SMM
(1x2)
LR
LR
TMN
SMX
1 MIS
(1 - 4) MASM
MAL
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
Hình 2.11: Vò trí của trạm SMA trong OCB-283
1 tơí 12 coupler thực hiện các chức năng ví như :
Xử lý âm thoại (CSTV)
Xử lý báo hiệu đa giao thức (CMSP)
Quản trò đồng hồ (CLOCK)
Mỗi Coupler xử lý âm thoại CSTV thực hiện một trong các chức năng sau:
Thu phát tần số ký hiệu RGF
Thoại hội nghò ký hiệu CCF
Tạo tone ký hiệu GT
Đo kiểm những biến động ngẫu nhiên
Coupler xử lý báo hiệu đa giao thức CSMP có thể thực hiện xử lý:
Giao thức báo hiệu No. 7 (SS7)
Giao thức điều khiển đường số liệu mức cao (HDLC).
Hình vẽ 2.12. mô tả tổ chức điều khiển A8300 trong trạm SMA
Luận văn tốt nghiệp Trang 25 Trần Văn Anh
Bus BSM
CMP PUP MC
CLOCK
N
tới mạch vòng cảnh báo MAL.
Cấu trúc này có ưu điểm là có thể mở rộng cấu hình tại cùng thời điểm với việc
tăng dung lượng xử lý gọi, hoặc tăng khả năng vận hành tuỳ thuộc vào số lượng và
kiểu bảng mạch in được chọn. Cấu trúc phần cứng của trạm SMA được mô tả trong
hình 2.13
Luận văn tốt nghiệp Trang 26 Trần Văn Anh
MAS
MAL
LRA LRB
A
C
A
J
B
Bus BSM
A
C
A
J
A
I
C
T
S
H
I
C
H
O
R
V
C
V
Bus BL
Chương 1: Tổng quan mạng chuyển mạch Bưu điện Đà Nẵng.
Hình 2.13. Cấu trúc phần cứng SMA
Hình 2.13: Cấu trúc phần cứng trạm SMA
Cã 9 kiĨu b¶ng m¹ch in :
Coupler chÝnh CMP
ACAJA & ACAJB
Bé xư lý chÝnh hc phơ ACUTR
Coupler xư lý ©m tho¹i ICTSH
Bé nhí chung ACMCS
Coupler ®ång hå ICHOR
Coupler c¶nh b¸o ACALA
Lùa chän nh¸nh (SAB) ICID
Coupler xư lý ®a giao thøc ACHIL2
SMA có tối đa là 20 bảng mạch in và 2 bảng mạch nguồn CV.
2.3.3 Trạm điều khiển trung kế SMT
Vai trò của trạm điều khiển trung kế SMT
Trạm điều khiển trung kế SMT thực hiện chức năng giao tiếp giữa PCM và
trung tâm chuyển mạch. Các PCM này tới từ:
Trung tâm chuyển mạch khác.
Bộ tập trung thuê bao xa CSED.
Đơn vò truy nhập thuê bao số từ xa CSND
Thiết bò thông báo số đã được ghi sẵn.
Trạm điều khiển trung kế SMT bao gồm các bộ điều khiển PCM hay còn gọi là
các đơn vò đấu nối ghép kênh URM chúng có các chức năng chính như sau:
Theo hướng từ PCM tới trung tâm chuyển mạch :
Chuyển đổi mã HDB3 sang mã nhò phân.