Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
1
Báo cáo thực tập tốt nghiệp: “hệ thống tổng
đài điện tử số SPC và một số kỹ thuật
chuyển mạch cơ bản”

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
2LỜINÓIĐẦU
Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu về thông tin theo đó ngày càng phát
triển lên, thông tin thì ngày càng một đa dạng hơn. Do đó con người không những
đòi hỏi về chất lượng thông tin cao mà cần phải nhanh và kịp thời. Những mạng
viễn thông sử dụng những thiết bị tương tự và truyền dẫn tín hiệu tương tự nên chất
lượng thông tin kém, dung lượng nhỏ. Nên một yêu cầu mới được đặt ra cho ngành
viễn thông nói chung và ngành thông tin nói riêng cần phải đổi mới mạng lưới
thông tin cả về phương thức truyền dẫn lẫn thiết bịđể sao cho phù hợp vàđáp ứng
mọi nhu cầu thông tin cho người dùng hiện nay.
Nhờ các thành tựu về khoa học điện tử- viễn thông - tin học mà người ta có
thể thay đổi mạng cũ thành mạng mới. Đó là các mạng thông tin số. Ởđây các thiết
bịđiện tử có khả năng biến đổi tín hiệu từ tương tự sang tín hiệu số. Nên thời gian
truyền ởđây chỉ là các chữ số 0 và 1 nên thời gian truyền nhanh, dung lượng thông
tin lớn, chất lượng thông tin cao mà giá thành của mạng lại giảm đi rất nhiều so với
mạng tương tự.

Vì vậy để xây dựng một mạng điện thoại là không thể thực hiện được. Do
đóđể xây dựng được một mạng điện thoại là không thể thực hiện được. Do
đóđể xây dựng được một mạng điện thoại người ta đãđưa vào sử dụng hệ
thống tổng đài. Từđó các thuê bao sẽđược ghép nối với nhau thông qua hệ
thống tổng đài, và qua đó người ta có thể quản lý các thuê bao. Đặc biệt từđó
người ta đã tạo nên một mạng viễn thông với quy mô lớn như mạng viễn
thông quốc gia và mạng viễn thông quốc tế, mà vẫn có thể quản líđược thông
qua các hệ thống tổng đài người ta cho phép phân vùng quản lý.
Thế hệ tổng đài được sử dụng đầu tiên trong mạng điện thoại là tổng đài
sử dụng nhân công. Loại tổng đài này khi thuê bao có nhu cầu đàm thoại với
thuê bao khác thì thuê bao chủ gọi gửi một tín hiệu đến tổng đài. Lúc đó nhân
viên trực tổng đài sẽ chuyển cho hai thuê bao đàm thoại. Khi cuộc gọi đã
hoàn thành, người vận hành rút dây nối ra vàđưa nó về trạng thái ban đầu. Hệ
tổng đài nhân công được chia làm hai loại: loại điện từ và hệ dùng ắc quy
chung. Đối với loại dùng điện từ, thì thuê bao lắp thêm cho mỗi ắc quy một
nguồn cung cấp điện. Các tín hiệu gọi và tín hiệu hoàn thành cuộc gọi được
gửi đến người thao tác viên bằng cách sử dụng từ trường. Đối với hệ dùng ắc
quy chung, nguồn điện được cung cấp chung và các tín hiệu gọi, các tín hiệu
hoàn thành cuộc gọi được đơn giản chuyển đến người thao tác viễn thông qua
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
4

các đèn. Đối với hệ tổng đài tựđộng, quá trình thực hiện hoàn thành một cuộc
gọi gồm các nhiệm vụ chính sau:
1.1. Nhiệm vụ báo hiệu:
Đây là nhiệm vụ trao đổi báo hiệu với mạng ngoài bao gồm các đường
dây thuê bao và trung kế, xử lýđấu nối với các mạng thuê bao hay các tổng
đài khác.
1.2. Nhiệm vụ xử lý thông tin báo hiệu vàđiều khiển thao tác chuyển
mạch

g. Truyền tín hiệu chuông: Để kết nối cuộc gọi tín hiệu chuông được
truyền và chờ cho đến khi có trả lời từ thuê bao bị gọi. Khi trả lời tín hiệu
chuông, tín hiệu chuông bị ngắt và trạng thái được chuyển thành trạng thái
máy bận.
h. Tính cước: Tổng đài chủ gọi xác định câu trả lời của thuê bao bị gọi
và nếu cần thiết bắt đầu tính toán trị giá cước phải trả theo khoảng cách gọi và
theo thời gian.
i. Truyền tín hiệu báo bận: Khi tất cả các đường trung kếđều bị chiến
theo các bước trên đây hoặc thuê bao bị gọi bận thì tín hiệu bận được truyền
đến cho thuê bao chủ gọi.
k. Hồi phục hệ thống: Trạng thái này được xác định khi cuộc gọi kết
thúc sau đó tất cả các đường nối đều được giải phóng.
Như vậy, các bước cơ bản do hệ thống tổng đài tiến hành để xử lý các
cuộc gọi đãđược trình bày ngắn gọn. Trong hệ thống tổng đài điện tử thì nhiều
đặc tính dịch vụ mới được thêm vào cùng với các chức năng trên. Giao tiế
p
thuê bao
Trường
chuyển
mạch

Giao tiếp
thuê bao


Các chức năng cơ bản của mạch thuê bao tương tự có thể tóm tắt bằng
từ "BORSCHT" gồm các chữđầu của từng chức năng đó là:
- Chức năng cấp nguồn (ắc quy) (B)
- Chức năng chống quááp (O)
- Chức năng rung chuông (R)
- Chức năng báo hiệu giảm sát (S)
- Chức năng giám sát (C)
- Chức năng chuyển đổi (H).
- Chức năng kiểm tra (T)
Tương tự nhưđối với thuê bao Analog nhưng chức năng C nằm ở máy
thuê bao. Như vậy là tạo ra đường dây dẫn số từ thuê bao tới tổng đài. Để
ngoài việc chuyển tín hiệu điện thoại số còn có thể chuyển các số liệu điều
khiển từ máy thuê bao đến trung tâm của tổng đài. Nhờđó mà người sử dụng
có thể dữ liệu từ máy của mình tới trung tâm điều khiển của tổng đài để thực
hiện các chức năng giống nhưđiện thoại viên tại tổng đài thông qua bàn PO.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
7

1.6. Bộđiều khiển trung tâm
Bộđiều khiển trung tâm gồm một bộ xử lý có công suất lớn cùng các bộ
nhớ trực thuộc. Bộ xử lý này được thiết kế tối ưu để xử lý gọi và các công
việc liên quan trong một tổng đài. Nó phải hoàn thành các nhiệm vụ kịp thời
hay còn gọi là xử lý thời gian thực các công việc sau:
- Nhận xung hay mã chọn số (các chữ sốđịa chỉ)
- Chuyển các tín hiệu địa chỉđi ở các trường hợp chuyển tiếp gọi.
- Trao đổi các loại báo hiệu cho thuê bao hay tổng đài khác.
- Phiên dịch và tạo tiếng qua đường chuyển mạch
Bộ xử lý chuyển mạch bao gồm một đơn vị xử lý trung tâm và các bộ
nhớ chương trình, số liệu và phiên dịch cùng với các thiết bị vào ra làm nhiệm
vụ phối hợp đểđưa các thông tin vào và lấy các lệnh ra.

không gian và chuyển mạch thời gian để tạo ra một trường chuyển mạch hết
sức linh hoạt.
1.8. Bộ giao tiếp trung kế
Chức năng của khối giao tiếp trung kế tương tự giống như giao tiếp
thuê bao tương tự: Truy nhập đo thử, bảo vệ quááp, cấp nguồn chuyển đổi
A/D, D/A, báo hiệu, ghép kênh. Tuy nhiên nó cũng có những điểm quan trọng
khác so với giao tiếp thuê bao tương tự tuỳ thuộc vào phạm vi ứng dụng.
Nhiệm vụ chính của khối giao tiếp trung kế là biến đổi thành dạng thích
hợp để truyền ra trung kế. Tách và chèn các bít báo hiệu đường dây phục vụ
cho từng kênh thoại trong phương thức báo hiệu kênh liên kết. Đồng bộ giữa
hoạt động của tổng đài và hoạt động của mạng viễn thông, để thực hiện nhiệm
vụ này khối giao tiếp phải có các mạch phục vụ cho các công việc sau: Tách
xung đồng bộ từ tín hiệu nhận về trung kếđểđưa tới khối tạo xung đồng bộcủa
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
9

tổng đài bưu điện, rồi đồng bộ hoá các sai lệch nhỏ về pha giữa tín hiệu nhận
và tín hiệu truyền đi.
1.9. Quá trình phát triển công nghệ
Quá trình phát triển về công nghệ tổng đài trong lĩnh vực về công nghệ
tổng đài điện tử gắn liền với quá trình phát triển công nghệ vi mạch (IC). Tuy
nhiên ngoài các loại phần tử vi mạch ứng dụng trong các loại bộ nhớ, bộđiều
khiển thì công nghệ chế tạo tổng đài còn phụ thuộc vào các loại phần tử
chuyển mạch.
Sự phát triển của công nghệ sản xuất tổng đài điện tử còn có mối quan
hệ mật thiết với các công nghệ khác như: Trường chuyển mạch sử dụng bộnối
dây ngang dọc kiểu mini (dùng cho các tổng dài: D10, Metaconta,…), trường
chuyển mạch sử dụng Rơ-le ống kính (Gerkon) (dùng cho các tổng đài: N1, 2,
3, ESS, các thế hệ sau của D10…)
Còn ở giai đoạn phát triển tổng đài điện thoại số thì công nghệ tổng đài

1.4. Chuyển mạch nối tiếp
Là chuyển mạch để tạo tuyến nối cho các đường trung kế và từ một
tổng đài tới các đường trung kế ra tới một tổng đài khác.
Các nhiệm vụ trên của một tổng đài được thiết bị chuyển mạch của tổng
đài thực hiện thông qua quá trình trao đổi báo hiệu với mạng ngoài. Một tổng
đài nào đó thực hiện được 3 loại chuyển mạch 1,2,3 vừa nêu trên được gọi là
tổng đài nội hạt.
Còn một tổng đài mà chỉ thực hiện được thao tác chuyển mạch thứ tư
nêu trên gọi là tổng đài chuyển tiếp. Ngoài hai tổng đài nêu trên còn có tổng
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
11
đài cơ quan (thường gọi là PABX) và tổng đài cửa quốc tế. Tổng đài cơ quan
PABX cùng để tổ chức liên lạc điện thoại trong một cơ quan (liên lạc nội bộ)
vàđầu nối cho các thuê bao của nó ra mạng công cộng.
Tổng đài cửa quốc tế (còn gọi là tổng đài gateway) dùng để tạo tuyến
cho các cuộc gọi của các thuê bao trong nước ra mạng quốc tế.
2. Đặc điểm của tổng đài điện tử SPC
Ở các tổng đài điện tử làm việc theo nguyên lýđiều khiển theo các
chương trình ghi sẵn SPC (Store Program Controlled), người ta sử dụng các
bộ xử lý giống như các máy tính đểđiều khiển hoạt động của tổng đài. Tất cả
các chức năng điều khiển được đặc trưng bởi một loạt các lệnh đã ghi sẵn ở
trong các bộ nhớ.
Ngoài ra các số liệu trực thuộc tổng đài như số liệu về thuê bao, các
bảng phiên dịch địa chỉ, các thông tin về tạo tuyến, tính cước, thống kê…
cũng được ghi sẵn trong các bộ nhớ dữ liệu. Qua mỗi bước xử lý gọi sẽ nhận
được một sự quyết định tương ứng với các loại nghiệp vụ, số liệu đã ghi sắn
đểđưa tới thiết bị xử lý nghiệp vụđó. Nguyên lý chuyển mạch như vậy gọi là
chuyển mạch điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC.
Các chương trình và số liệu ghi trong các bộ nhớ có thể thay đổi được
khi cần thay đổi nguyên tắc điều khiển hay tính năng của hệ thống. Nhờ vậy

Thiết bị
chuyển
mạch
Thiết
bịđo thử
trạng thá
i
đường
dây
Thiết
bịđiều
khiển
đầu nối
Thiết
bị phân
phối
Báo
hiệu
Thiết bị kết cuối

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
13

Hình 1 : Sơđồ khối tổng đài SPC
- Thiết bị chuyển mạch: Bao gồm các tầng chuyển mạch thời gian và
không giang hoặc ghép hợp.
- Thiết bị ngoại vi và kênh riêng hợp thành thiết bị ngoại vi báo hiệu.
Thông thường thiết bị báo hiệu kênh chung để xử lý thông tin báo hiệu liên
tổng đài theo mạng báo hiệu kênh chung. Còn thiết bị báo hiệu kênh riêng để
xử lý thông tin báo hiệu kênh riêng.
- Ngoại vi chuyển mạch: các thiết bị phân phối báo hiệu, thiết bịđo thử,
thiết bịđiều khiển đầu nối hợp thành thiết bị ngoại vi chuyển mạch. Đây là
thiết bị ngoại vi cho hệ thống điều khiển.
- Thiết bịđiều khiển trung tâm: Bộ xử lý trung tâm cùng với các bộ nhớ
của nó tạo thành bộđiều khiển trung tâm.
- Thiết bị trao đổi người-máy: là các loại máy hiện hình có bàn phím
máy in… để trao đổi thông tin vào-ra, và ghi lại các bản tin cần thiết phục vụ
công tác điều hành và bảo dưỡng tổng đài.
Ngoài ra ở các tổng đài khu vực của mạng công cộng, các tổng đài
chuyển tiếp và các tổng đài quốc tế còn có các khối chức năng khác như tính
cước, đồng bộ mạng, trung tâm xử lý tin, thiết bị giao tiếp thuê bao xa…
4. Hệ thống điều khiển trong tổng đài điện tử SPC
4.1. Nhiệm vụđiều khiển
Trong tổng đài SPC các nhiệm vụđiều khiển do các bộ xử lý thực hiện
để tạo tuyến nối cho các cuộc gọi cũng như trong công tác vận hành, bảo
dưỡng khác. Những công việc này thực hiện nhờ quá trình trao đổi báo hiệu

- Chuyển các tín hiệu địa chỉđi trong trường hợp chuyển tiếp gọi.
- Trao đổi các loại báo hiệu cho thuê hay tổng đài khác.
- Phiên dịch và tạo tuyến cho các đường chuyển mạch.

Khối mạch
giao tiếp
trung k
ế

Các mạch
trung kế
n
ố
i

Máy thu phát
báo hiệ
u trung
k
ế

Điều khiển
chuyển mạch
Điều khiển

ể
n

Thiết bị phối hợp
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
16

Hình 3: Sơđồ khối bộ xử lý chuyển mạch
Bộ xử lý chuyển mạch bao gồm một đơn vị xử lý trung tâm, bộ nhớ
chương trình, bộ nhớ số liệu, bố nhớ phiên dịch cùng thiết bị vào, ra làm
nhiệm vụ phối hợp đểđưa các thông tin vào và lấy các lệnh ra. Đơn vị xử lý
trung tâm là bộ vi xử lý tốc độ cao có công suất xử lý tuỳ thuộc vào các vị trí
chuyển mạch của nó. Nó làm nhiệm vụđiều khiển thao tác thiết bị chuyển
mạch.
Bộ nhớ chương trình để ghi lại các chương trình điều khiển các thao tác
chuyển mạch. Các chương trình được gọi ra và xử lý cùng với số liệu cần
thiết.
Bộ nhớ số liệu ghi lại tạm thời các số liệu cần thiết trong các quá trình
xử lý cuộc gọi như chữ số chỉ thuê bo, trạng thái bận, rỗi của đường dây thuê
bao hay trung kế.
4.2. Cấu tạo tổng quát của thiết bịđiều khiển
Cấu trúc tổng quát của hệ thống điều khiển như mô tảở hình 4

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B

tác

Bộ nhớ
chương trình
Bộ nhớ số liệ
u
và phiên dịch
Thiết bị giao tiếp
vào - ra
Từ các thiết bịđiều khiển
đưa tới. (Thiết bị ngoại vi)

Ra
Vào

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
18
- Bộ nhớ số liệu: Bộ nhớ số liệu làm nhiệm vụ ghi lại các số liệu cần
thiết phục vụ cho quá trình thực thi các lệnh. Ngoài số liệu thuê bao, trung
kê… ở các hệ thống xử lý trong tổng đài điện tử như xử lýđiều hành bảo
dưỡng (DMP) có bộ nhớ số liệu phục vụ công việc điều hành và bảo dưỡng,
bộ xử lý chuyển mạch thì có bộ nhớ phiên dịch và tạo tuyến đề nghị lại các
bảng trạng thái tuyến nói, hồ sơ thuê bao…
- Bộ ghi phát thao tác: Thiết bị này làm nhiệm vụ thực thi các thao tác
logic và số học theo các lệnh và số liệu thích hợp đểđưa ra các lệnh điều khiển
tương ứng qua thiết bị giao tiếp vào-ra tới các thiết bị ngoại vi cần điều khiển,
nên lệnh này chỉ thị kết quả một công việc.
- Thiết bị giao tiếp vào ra: Thiết bị này làm việc đệm và truyền các
thông tin từ thiết bị ngoại vi vào bộđiều khiển và truyền các lệnh từ bộđiều
khiển tới các thiết bị ngoại vi.

. Kết quả xử lýđược so sánh kiểm tra. Nếu có sai khác, chương trình
chuẩn đoán lỗi sẽ loại bỏ bộ xử lý hỏng. Phương pháp này không kiểm tra
được lỗi phần mềm do cả hai giống nhau. Hình 5. Hệ thống dự phòng cặp đồng bộ
Ta cần xử lý
P
A
P
B

M
A
M
B
Bộ so sánh

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
20
4.3.2. Dự phòng phân tải

nhiệm.

Ta cần xử lý
P
A
P
B

M
A
M
B

Ex

Bộ so sánh

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
21 CM: Bộ nhớ chung
Hình 7 - Nguyên lý dự phòng nóng
Tuy nhiên phương pháp dự phòng này có nhược điểm là một số công


CM
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
22 Hình 8 - Hệ thống điều kiện dự phòng N+1
Phương thức dự phòng này cóưu điểm dễ dàng cấu trúc hệ thống theo
kiểu Modular, thuận tiện để phát triển dung lượng của hệ thống. Mặt khác ở
giờ cao điểm, tải lớn N+1 bộ xử lý có thểđảm nhiệm xử lý lượng tải lớn hơn
bình thường. Như vậy khắc phục được hiện tượng ứ tải (quá tải) cho các bộ
xử lý tờ thời gian cao điểm.
Trong các tổng đài điện tử SPC hiện đại, hệ thống điều khiển là một tổ
hợp của các hệ thống khác nhau tuỳ thuộc vào kiểu và tính phức tạp của công
việc mà nóđảm nhiệm và yêu cầu của trường chuyển mạch. Vì vậy người ta
cấu trúc nó theo hệ thống nhiều cấp.
4.5. Xử lý cuộc gọi
Trong tổng đài SPC xử lý gọi được phần mềm thao tác điều khiển thực
hiện. Công việc xử lý gọi bao gồm:
- Phát hiện khởi xướng cuộc gọi
- Xử lý và trao đổi thông tin báo hiệu
- Xác lập tuyến nối cho trường chuyểnmạch
- Phiên dịch các chữ số vàđịa chỉ
Tải cần xử lý


Hình 9: Các chương trình xử lý gọi
Phân phối chương trình
Các chương
trình đo thử
Các chương trình
định cuộc gọi
Các chương trình
điều khiển cuộc gọi

Các bộđệm
trạng thái
Các bộđệm
ghi phát
Các hàng
nhớ
D\S
lệnh

b) Báo hiệu liên tổng đài
Báo hiệu liên tổng đài có thểđược truyền đi theo mỗi đường trung kế
liên tổng đài riêng. Các tín hiệu này có tần số nằm trong băng tần tiếng nói
hoặc băng tần tiếng nói gọi là tín hiệu ngoài băng. Các tín hiệu này có dạng sau:
- Dạng xung: Tín hiệu được truyền đi là dạng xung.
Báo hiệu
(Signalling)
Báo hiệu thuê bao
(Suber signalling)
Báo hiệu tổng đài
Báo hiệu kênh
riêng (CAS)
Báo hiệu kênh
chung (CCS)
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tạ Khắc Cảnh - CĐLT2B
25
- Dạng liên tục: Tín hiệu báo hiệu liên tục về thời gian nhưng thay đổi
về trạng thái đặc trưng như tần số.
- Dạng áp chế: Tương tự như truyền đi bằng dãy xung nhưng khoảng
cách truyền dẫn tín hiệu không ổn định trước mà kéo dài cho tới khi nào xác
nhận của phía thu thông qua tín hiệu xác định nhận truyền từđầu tư tới đầu
phát. Phương thức báo hiệu này cóđộ tin cậy cao vì tạo điều kiện cho việc
truyền dẫn các tín hiệu báo hiệu phức tạp.
* Báo hiệu kênh riêng (CAS)
Báo hiệu kênh riêng là hệ thống báo hiệu trong đó có các tín hiệu được
truyền trên một đường báo hiệu riêng biệt.


Trả lời (nhấc máy)

Tín hiệu ACK
Đàm thoại
Yêu cầu ngắt

Tín hiệu kết thúc
Đặt máy
Tín hiệu xoá về
Tín hiệu xoáđi
Tín hiệu giữa các
tổng đài
Tín hiệu đườ
ng
thuê bao
Tín hiệu
thuê bao