Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
PhÇn 1
Giíi thiÖu tæng quan vÒ m¹ng
viÔn th«ng vµ c«ng nghÖ
chuyÓn m¹ch Sè
Vâ M¹nh Cêng Trang 1
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
Chơng 1
giới thiệu tổng quan về mạng viễn
thông và công nghệ chuyển mạch
Hệ thống thông tin hay mạng viễn thông thực hiện quá trình truyền dẫn
các tín hiệu từ nguồn đến đích. Các thành phần hệ thống viễn thông đợc minh
hoạ trên hình dới đây :

(Hình 1.1)
Hệ thống viễn thông là tổng hợp các phơng tiện kỹ thuật dành cho mục
đích truyền tin trong phạm vi của mạng. Các thành phần cơ bản cấu thành
mạng bao gồm các thiết bị đầu cuối, các kênh thông tin và các hệ thống
chuyển mạch (tổng đài ). Chức năng của hệ thống viễn thông là truyền tải
thông tin từ thiết bị đầu cuối phát (nguồn) tới thiết bị đầu cuối thu (đích).
Thông tin đợc truyền đa theo tuyến truyền tin mà tín hiệu mà nó cấu thành từ
tập hợp các phơng tiện kỹ thuật đảm bảo cho việc truyền tin cho trớc. Trong
tuyến truyền tin bao gồm các thành phần: Thiết bị đầu cuối phát, thiết bị thu
các kênh thông tin nối giữa các điểm đầu cuối với nút mà chúng đợc trang bị
các hệ thống chuyển mạch nhằm kết nối các kênh yêu cầu trong thời gian cần
truyền đa thông tin từ nguồn đến đích.
Võ Mạnh Cờng Trang 2
TBĐC
CM TD
TD CM TD
Thuê bao

- Tối u độ an toàn hoạt động .
- Nâng cấp công nghệ dễ dàng và độc lập đối với những phần khác nhau
của hệ thống .
- Giảm các chi phí và sự khó khăn trong khai thác, đơn giản hoá và hạ giá
thành sản xuất cũng nh đáp ứng đợc các loại hình dịch vụ viễn thông cơ
bản nh điện thoại, Faximille, video phone, truyền số liệu và cung cấp
cho ngời sử dụng có khả năng xâm nhập qua mạng: Th điện tử và các
thông báo chung

Võ Mạnh Cờng Trang 3
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368

Hình 1.2:Cấu trúc mạng viễn thông quốc gia
Chú thích:
Hu : High usage line
Final: Đờng trục chính
2. Chức NĂNG Của Hệ Thống Tổng Đài.
Hệ thống tổng đài chính là các Node chuyển mạch trong hệ thống mạng
viện thông. Trong hệ thống mạng viện thông tổng đài là trung tâm xử lý và
phân phối thông tin, chính vì vậy mà tổng đài có một số chức năng sau :
2.1. Chức năng chuyển mạch.
Đây là chức năng cơ bản nhất của hệ thống tổng đài trong mạng viễn
thông. Chuyển mạch nhằm thiết lập tuyến nối giữa hai hay nhiều thuê bao qua
tổng đài hoặc giữa các tổng đài với nhau, thực hiện truyền dẫn thông tin từ
thiết bị đầu cuối phát (nguồn) tới thiết bị đầu cuối thu (đích ) với độ tin cậy
cần thiết.
2.2. Chức năng báo hiệu.
Võ Mạnh Cờng Trang 4
Trung tâm liên tỉnh A
Trung tâm sơ

HU2
Tổng đài Nội hạt
Gateway
Mạng
nội
hạt
Mạng
liên
tỉnh
Mạng
Quốc
gia
Mạng
Quốc
tế
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
Trong hệ thống tổng đài báo hiệu thực hiện chức năng cung cấp các
thông tin trạng thái cuộc gọi đến thuê bao, báo hiệu liên đài, báo hiệu thuê bao
dài, giám sát, tìm chọn, khai thác.
2.2.1. Giám sát.
Nhận biết đờng dây thuê bao bận/rỗi, nhấn máy/đặt máy, đờng dây
trung kế ở trạng thái nào.
2.2.2. Tìm chọn (địa chỉ ).
Là chức năng quan trọng nhất trong báo hiệu nó mang nhiều thông tin
nhất. Nó gồm việc chuyển các địa chỉ trong mạng, điều khiển chuyển địa chỉ
bị gọi thuộc tính chủ gọi / bị gọi, con số chủ gọi, con số bị gọi và các dịch vụ
khi cần.
2.2.3. Khai thác.
Phục vụ cho công việc sử dụng mạng tối u nh các bản tin thông báo 2.3.
Chức năng xử lý thông tin và cuộc gọi.

Các đường
Analog từ các
tổng đài khác
và các thuê
bao
Các đường
số đi đến các
tổng đài khác
A
B
C
E
F
G
D H
Thiết
bị liên
mạng
Thiết
bị liên
mạng
Khối chuyển
mạch số
Tổng đài kỹ thuật số

.
.
.
.
.

B
C
D
Địa
chỉ
1
2
3
4
A
B
C D
1
2
3 4
TS
43
2
1
TS
C
D
B A
Bộ đếm
khe thời
gian
3
4
2
1

Võ Mạnh Cờng Trang 8
Bộ chọn
S-Men
(32TS)
5
R/W
Tách đồng
bộ
Data out
Data in
5
5
C-Men
(32TS)
Chú thích
R/W
5
Bộ đếm
kênh nhập
Data in
5
Địa chỉ đọc
Địa chỉ
Bộ chọn
Địa chỉ ghi
5
Từ hệ
thống
điều
khiển

.
M
PCM
đầu
vào
TS 16
TS 16
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368

Hình2.5: Sơ đồ chuyển mạch không gian số
TS6 đầu vào PCM1 đợc kết nối với TS6 PCM2 đầu ra
Một chuyến mạch không gian kỹ thuật số bao gồm một ma trận MxN.
Các hàng của nó nối với các hệ thống PCM vào và các cột nối với PCM ngõ ra,
các toạ độ trong mỗi cột đợc điều khiển với một bộ nhớ điều khiển C-Mem nó
lu giữ từ bằng số khe có trong một khung do đó để truyền bất kỳ khe trời gian
nào của đầu vào đến khe thời gian tơng ứng (cùng chỉ số) của hệ thống PCM
đầu ra, toạ độ thích hợp của ma trận chuyển mạch không gian phải đợc kích
hoạt trong suốt thời gian của khe thời gian này và bất kỳ khi nào khe thời gian
này xuất hiện (mỗi lần trên giây) trong suốt thời gian của cuộc gọi.

Điều khiển theo hàng các hàng của nó nối các hệ thống PCM đến và các
cột nối các hệ thống PCM ngõ ra. Các toạ độ trong mỗi cột đợc điều khiển bởi
một bộ nhớ kết nối (CM), nó lu giữ w từ (word) bằng số khe thời gian có trong
một khung. Mỗi địa chỉ dới dạng nhị phân duy nhất đợc gán vào mỗi toạ độ
trong một cột. Sau đó, địa chỉ thích hợp đợc dùng để chọn toạ độ đợc yêu cầu
để thiết lập một cuộc nối giữa các bus nhập và xuất. Các địa chỉ chọn này đợc
lu giữ trong CM theo thứ tự khe thời gian, tuỳ thuộc vào lập lịch kết nối hiện
hành. Đối với cột1, địa chỉ của toạ độ trong khoảng thời gian TS1 đợc lu trong
vị trí số 1 của CM trong cột 1; đĩa chỉ toạ độ đợc đóng trong thời gian TS2 đợc
lu giữ trong vị trí số 2 và cứ thế.

bởi một số nhị phân có log
2
(n+1 ) bit. Khi các CM đã đợc nạp các địa chỉ toạ
độ cho các cột của nó, quá trình điều khiển chuyển mạch bao gồm đọc các nội
dung của vị trí CM trong thời gian của khe thích hợp và dùng địa chỉ này để
chọn một toạ độ mà nó đợc dữ ở trạng thái tích cực (nối) trong suốt thời gian
của khe thời gian này. Quá trình này tiếp tục cho đến khi mối vị trí trong CM
đã đợc đọc và toạ độ thích hợp đã đợc kích hoạ. Thủ tục này sau đó đợc lặp lại,
bắt đầu với vị trí đầu tiên của CM. Mối chu kỳ chiếm khoảng thời gian của
một khung (frame), trong thời gian này một từ mã PCM trong mỗi khe thời
gian ở ngõ vào có thể đợc chuyển mạch đến khe thời gian tơng ứng ở ngõ ra.
Võ Mạnh Cờng Trang 11
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
cm-e
Bộ nhớ
kết nối
(CM)
1 2 3
1 2
1
2
2
1
E
A
B
C
D
cm-F cm-G
2

địa chỉ nhị phân đợc gán cho mỗi điểm chuyển trong một cột. Mỗi địa chỉ
thích hợp sẽ đợc chọn một điểm chuyển mạch để yêu cầu kết nối giữa một đầu
vào với một đầu ra của ma trận chuyển mạch, các địa chỉ chọn này đợc nhớ
trong bộ nhớ điều khiển C-Mem theo thứ tự khe thời gian kết nối hiện thời.
Ví dụ hoạt động phục vụ cho một cuộc nối giữa TS1 của luồng tín hiệu
PCM1(A) đầu vào với TS1 của luồng tín hiệu PCM1(E) đầu ra.
Đầu tiên khi có tín hiệu yêu cầu kết nối hệ thống điều khiển trung tâm
(cc) của tổng đài sẽ tạo các số liệu điều khiển để nạp vào bộ nhớ điều khiển C-
Mencuar khối chuyển mạch không gian, song nó giao quyền điều khiển cho
Võ Mạnh Cờng Trang 12
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
khối điều khiển cục bộ của tầng chuyển mạch không gian điều khiển các quá
trình tiếp theo ở ví dụ này thì cc sẽ chiếm ô nhớ có địa chỉ mà nhị phân 1 của
C-Mem1 và cc nạp địa chỉ nhị phân AND vào ô nhớ 1 của C-Mem1.
Cuộc gọi đợc kết nối nh trên hình khi cuộc gọi kết thúc thì cc nhận biết
và sẽ giải phóng cuộc nối.

. . .

Các ngõ ra điều khiển hớng cột
Với điều khiển theo cột, ma trận chuyển mạch không gianNìN đợc chế
tạo bởi một hàng gồm N số ghép kênh mà ngõ ra của chúng hình thành nên N
đầu ra của ma trận.
Võ Mạnh Cờng Trang 13
1
MUX
2
N
.
.

Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368

Các ngõ ra điều khiển hớng hàng
Hình 2.8: Chuyển mạch không gian thực tế
Với điều khiển hớng hàng ma trận gồm N số giải kênh luận lý
(DEMUX) số mà các ngõ ra đợc gộp chung lại thành N ngõ ra của khối
chuyển mạch nh sơ đồ trên đây. Một chuyển mạch không gian số thực tế thông
thờng chứa 16 hệ thống PCM 30 kênh (512 khe thời gian) trên phía nhập và
một bus siêu ghép trên phía truyền mỗi tín hiệu PCM nhập trớc hết đợc chuyển
từ nối tiếp sang song song và đợc đồng bộ khung với định thời tổng đài bằng
một đơn vị kết nối đờng dây kỹ thuật số (digital line-termination-DLTU), đợc
thực hiện tại ngoại vi của khối chuyển mạch.Với mỗi TS có thời gian là 244
s, các điểm nối hoạt động với tốc độ 4096 kbit/s(16x256 kbit/s).
3. Các cấu trúc của khối chuyển mạch số.
Ngoài việc thực hiện riêng rẽ các trờng chuyển mạch thời gian hoặc
chuyển mạch không gian ngời ta còn sử dụng các chuyển mạch phối ghép giữa
hai khối chuyển mạch trên thành các chuyển mạch kép T-S, S-T, T-S-T,
trong các tổng đài.
3.1.Khối chuyển mạch T-S.
Võ Mạnh Cờng Trang 14
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
Một khối chuyển mạch T-S bao gồm một khối chuyển mạch thời gian
trên mỗi một ngõ nhập của một chuyển mạch không gian đơn. Một ví dụ với 3
chuyển mạch thời gian và một chuyển mạch không gian 3x3 đợc trình bày dới
đây:
Hình 2.9 : Sơ đồ chuyển mạch T-S
Giải thích: CM-connection: Bộ nhớ kết nối
SM-speech memor: Bộ nhớ lu thoại
CM-A1 CM-A3 cho các chuyển mạch thời gian và các bộ nhớ lu SM-A1
SM-A3,cho các bú nhập A1 A3 của khối chuyển mạch.

Các ngõ xuất từ chuyển mạch không gian đợc ký hiệu là B1 B3 và các
bộ nhớ CM lu chuyển mạch không gian điều khiển hớng cột đợc ký hiệu CM-
B1 CM-B3 một cách tơng ứng.
3.2. Khối chuyển mạch S-T.
Các đặc trng của một khối chuyển mạch S-T cũng giống nh các đặc trng
của một khối chuyển mạch T-S ngoại trừ chuyển mạch không gian kết nối các
bus nhập với các bus xuất trớc và sau đó chuyển mạch thời gian đảm nhận các
thời gian trễ khe cần thiết.

Hình 2.10: Sơ đồ chuyển mạch S-T
Võ Mạnh Cờng Trang 16
SM-B1
B1
10
TS45
SM-B2
45
B2
CM-B2
SM-B3
B3
CM-B3
10
CM-B1
10
CM-A3
1
CM-A1
CM-A2
1
Võ Mạnh Cờng Trang 17
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
Hình 2.11: Sơ đồ chuyển mạch S-T-S
Trên hình vẽ ta có bus A1 đợc kết nối chuyển mạch thời gian B3 trong
thời gian TS10 qua toạ độ 3 của hàng A1 trong chuyển mạch không gian ngõ
nhập. Vì vậy vị trí 10 của CM-A1 chứa địa chỉ tạo độ 3. Chuyển mạch thời
gian B3 đợc yêu cầu dịnh từ mã PCM từ khe nhập TS10 đến khe xuất TS45;
do đó, với mỗi chu kỳ ghi và chu kỳ đọc, vị trí 45 chứa địa chỉ 10. Chuyển
mạch không gian gõ ra C kết nối gõ ra từ chuyển mạch thời gian B3 đến bus
ra C1 trong thời gian của TS45 qua toạ độ 3. Do đó CM-C1 chứa địa chỉ toạ
độ 3 trong vị trí 45.
3.4. Khối chuyển mạch T-S-T.
Với một khối chuyển mạch T-S-T, chuyển mạch thời gian ở ngõ nhập
khe thời gian nhập đến bất kỳ khe thời gian tự do nào trên bus đi đến ngõ nhập
của chuyển mạch không gian, trong khi chuyển mạch thời gian ngõ ra kết nối
với khe thời gian đợc chọn từ chuyển mạch không gian đến khe thời gian xuất
đợc yêu cầu. Vì thế, các cuộc nối xuyên qua khối chuyển mạch có thể đợc
định tuyến xuyên qua chuyển mạch không gian trong bất cứ một khe thời gian
thuận tiện nào.
Võ Mạnh Cờng Trang 18
CM-B1
3
CM-C1
1
2
3
C1
C2

ngõ nhập
CM-A1
10
CM-A2 CM-C2 CM-C3
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368

Hình 2.12: Sơ đồ chuyển mạch T-S-T
Hình vẽ chỉ ra sự kết nối giữa A2/TS10 đến C1/TS45, giả sử rằng
chuyển mạch không gian có 124 khe thời gian và các nội dung cần thiết của
các CM cũng đợc trình bày. Bộ nhớ CM của chuyển mạch thời gian ngõ nhập
A2 chứa địa chỉ 10 tại vị trí 124; do đó, với mỗi chu kỳ đọc và chu kỳ ghi
khe thời gian nhập TS10 đợc kết nối đến khe thời gian xuất TS124. Chuyển
mạch không gian có các bộ nhớ CM đợc định hớng theo cột.
Địa chỉ 2 đợc giữ trong CM-B1 tại vị trí 124 để ngõ ra của chuyển
mạch thời gian A2 đợc kết nối đến ngõ nhập của chuyển mạch thời gain C1
trong thời gian của mỗi khe 124 nội dung của CM-C1 trong vị trí 124 là địa
Võ Mạnh Cờng Trang 19
CM-B2 CM-B3
CM-B1
1
2
B1
B2
B3
124
Chuyển mạch không
gian
2
SM-A1
A1

gian
ngõ xuất
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
chỉ 45. Sau đó dữ liệu ngõ ra từ cột B1 của chuyển mạch không gian trong
thời gian khe 124 đợc truyền đến bus xuất C1 trong thời gian của khe 45.
Tuần tự này đợc lặp lại trên mỗi khung cho đến khi nội dung của các bộ nhớ
kết nối CM liên hệ đợc thay đổi, tao ra đờng dẫn A2/TS10 đến C1/TS45.
Để thiết lập một kết nối hai hớng một đờng dẫn tơng ứng cũng đợc yêu
cầu cho truyền thông tin thoại từ C1/TS45 đến A2/TS10, hai đờng dây này có
thể độc lập cho từng cuộc gọi hay đợc thiết lập nh một đôi.
Phơng pháp thứ nhất kết nối hớng đi: Chủ gọi đến bị gọi có tính linh
hoạt hơn trong việc sử dụng khối chuyển mạch
Phơng pháp thứ hai: Bị gọi đến chủ gọi thì việc xử lý điều khiển đơn
giản hơn bởi kết nối đợc tiến hành đối xứng .
3.5. Đồng bộ trong chuyển mạch số.
3.5.1. Sự cần thiết phải đồng bộ .
Để thao tác chuyển mạch đợc chính xác thì tốc độ làm việc của thiết bị
chuyển mạch ở tổng đài phải bằng tốc độ của các luồng tín hiệu số từ các hệ
thống tới. Ngoài ra chúng còn đồng bộ về khung thời gian, khe thời gian.
Tuy vậy, khi hai tổng đài nối với nhau thông qua một tuyến số thì chỉ
một trong hai tổng đài sẽ dẫn tới sự phối hợp không chính xác giữa tuyến số và
tổng đài kia. Điều này sẽ dẫn tới hiện tợng trợt bít, lỗi bít hoặc mất khung.
3.5.2. Nguyên nhân sinh ra trợt.
Đồng bộ nhịp không hoàn chỉnh: Do sự ổn định và độ chính xác về tần
số dao động là có giới hạn và dẫn tới làm tăng độ sai pha và kéo theo sự tăng
sai lệch trợt ô các bộ đếm.
Sự thay đổi độ trễ chuyển dẫn: Do sự thay đổi của nhiệt độ môi trờng
làm các tính truyền dẫn của môi trờng truyền dẫn sẽ thay đổi theo. Sự sai pha
cho hiện tợng này tỷ lệ với tốc độ của bít, khoảng cách truyền dẫn và sự thay
đổi nhiệt độ .

Pháp chế tao. Với tính năng đa ứng dụng, Alcatel có thể đảm đơng chức năng
của một tổng đài hoàn chỉnh, từ tổng đài thuê bao dung lợng nhỏ tới tổng đài
chuyển tiếp hay cổng quốc tế dung lợng lớn.
Alcatel 1000E10 (OCB - 283), thích hợp cho mõi loại hình mật độ dân
số, mõi loại hình môi trờng khí hậu, tơng thích với nhiều loại mã báo hiệu. Nó
tạo ra những lợi nhuận cao cho tất cả các các dịch vụ thông tin hiện đại nh:
Điện thoại thông thờng, mạng số đa dịch vụ tích hợp ISDN, các dịch vụ nghiệp
vụ, điện thoại di động và các ứng dụng của mạng thông minh IN.
A1000 E10 là một hệ thống có cấu trúc mở với phần mềm và phần cứng
độc lập, các khối chức năng đợc phân biệt rõ ràng nhờ các giao diện chuẩn nhờ
đó mà các phần riêng biệt của hệ thống có thể dễ dàng đợc phát triển và mở
rộng chức năng. Điều đó cũng có nghĩa là A1000 E10 có đợc khả năng tốt để
chống lạc hậu.
Hệ thống khai thác bảo dỡng có thể là nội bộ hoặc tập trung hoặc vừa
nội bộ vừa tập trung cho một vài tổng đài, hoặc vừa là nội bộ vừa là tập trung
tại cùng một thời điểm.
Đợc thiết kế với cấu trúc mở, tổng đài A1000 E10 gồm ba phân hệ chức
năng độc lập liên kết với nhau thông qua các giao tiếp chuẩn:
Phân hệ truy nhập thuê bao: Đấu nối các thuê bao tơng tự và thuê bao
số.
Phân hệ điều khiển đấu nối: Thực hiện nhiệm vụ chuyển mạch kênh
phân chia theo thời gian và các chức năng xử lý gọi.
Phân hệ vận hành bảo dỡng: Quản lý tất cả các chức năng giữa các
Module phần cứng và phần mềm tạo ra những thuận lợi sau:
- Đáp ứng nhu cầu nhu cầu về tiết kiệm đầu t trong giai đoạn lắp đặt ban
đầu.
- Phát triển dần năng lực xử lý và đấu nối.
- Tối u đỗ an toàn hoạt động.
- Nâng cấp công nghệ dễ dàng và độc lập đối với những phần khác nhau
của hệ thống.

Võ Mạnh Cờng Trang 24
Alcatel 1100
Alcatel
1100
Alcatel
1400
Alcatel
1300
Alcatel
900
Alcatel 1000
Alcatel
1000 E 10 ISDN
Chuyển mạch
gói
Các dịch vụ mạng
bổ xung giá trị
Minitel
Videotex
Freecall
Mạng thông minh
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
Hình 1.1 : Tổng đài A1000 E10 Tại trung tâm mạng viễn thông toàn cầu
2. Các thông số kỹ thuật của Alcatel 1000 E10.
2.1. Các thông số.
Một tổng đài hoạt động trong những điều kiện môi trờng khác nhau (ví dụ
nh cuộc gọi hỗn hợp và các điều kiện hoạt động khác) thì sẽ có những thông số
kỹ thuật khác nhau. Trên cơ sở môi trờng hoạt động trung bình tổng đài A1000
E10 sẽ có những thông số kỹ thuật sau:
Dung lợng đấu nối cực đại của ma trận chuyển mạch chính 2048 ì 2048,