Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch (Dùng cho hệ đại học chuyên ngành Điện tử - Viễn thông)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH (Dùng cho hệ đại học chuyên ngành ĐTVT) Hưng Yên 2015 (Tài liệu lưu hành nội bộ) 1 MỤC LỤC MỤC LỤC .......................................................................................................................... 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG .................................................. 4 1.1. Các mạng viễn thông truyền thống .............................................................................. 4 1.1.1. Khái niệm về mạng viễn thông ............................................................................. 4 1.1.2. Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay ....................................................... 6 1.1.3. Sơ lƣợc mạng viễn thông Việt Nam ..................................................................... 8 1.1.4. Các c ng cụ hoạch đ nh mạng ............................................................................ 12 1.1.5. Hoạch đ nh mạng ................................................................................................ 20 1.2. Mạng viễn thông thế hệ mới NGN(Next Generation Network) ................................ 21 1.2.1. Khái niệm............................................................................................................ 21 1.2.2. Đặc điểm của mạng NGN ................................................................................... 22 1.2.3.Các công nghệ trong mạng NGN......................................................................... 24 CHƢƠNG II: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH SỐ ................................... 26 2.1. Ph n t ch m t cu c g i. ............................................................................................. 26 2.1.1. Tín hiệu nhấc máy ( off-hook) ............................................................................ 26 2.1.2. Sự nhận dạng thuê bao g i.................................................................................. 27 2.1.3. Sự phân phối b nhớ và kết nối các thiết b dùng chung .................................... 28 2.1.4. Các chữ số đ a chỉ ............................................................................................... 28 2.1.5. Phân tích chữ số .................................................................................................. 29 2.1.6. Thiết lập đƣờng dẫn chuyển mạch...................................................................... 30 2.1.7. Dòng chuông và âm hiệu chuông ....................................................................... 30 2.1.8. Tín hiệu trả lời .................................................................................................... 30 2.1.9. Giám sát .............................................................................................................. 30 2.1.10. Tín hiệu xóa kết nối .......................................................................................... 31 2.2. Kỹ thuật báo hiệu trong hệ thống chuyển mạch số.................................................... 31 2.2.1. Giới thiệu chung ..................................................................................................... 31 2.2.1.1. Khái niệm......................................................................................................... 31 2.2.1.2. Các chức năng báo hiệu ................................................................................... 31 2.2.1.3. Đặc điểm các hệ thống báo hiệu ...................................................................... 32 2.2.1.4. Hệ thống thông tin báo hiệu............................................................................. 32 2.2.1.5. Kỹ thuật báo hiệu ............................................................................................. 33 2.2.2. N i dung của báo hiệu ............................................................................................ 33 2.2.2.1. Phân tích cu c g i............................................................................................ 33 2.2.2.2. Phân loại báo hiệu............................................................................................ 33 2.2.3. Phƣơng pháp truyền dẫn báo hiệu .......................................................................... 38 2.2.3.1. Báo hiệu kênh kết hợp ..................................................................................... 39 2.2.3.2. Báo hiệu kênh chung ....................................................................................... 41 2.2.4. Báo hiệu số 7 .......................................................................................................... 43 2.2.4.1. Khái niệm chung .............................................................................................. 43 2.2.4.2. Phân mức trong báo hiệu số 7.......................................................................... 46 2.2.5. Xử lý báo hiệu trong tổng đài ................................................................................. 47 2.2.5.1. Giới thiệu ......................................................................................................... 47 2.2.5.2. Sự đ nh tuyến trong tổng đài............................................................................ 48 2.2.5.3. Các b thu phát báo hiệu ................................................................................. 52 2.2.5.4. Các b tạo tone và bản tin thông báo............................................................... 54 2.3. Chuyển mạch ............................................................................................................. 57 2.3.1. Chuyển mạch phân chia theo tầng ...................................................................... 58 2 2.3.2. Kỹ thuật chuyển mạch ......................................................................................... 61 2.4. Điều khiển tổng đài .................................................................................................... 62 2.4.1. Hiện thực trong các tổng đài nh n c ng.............................................................. 63 2.4.2. Điều khiển chung ................................................................................................ 64 2.5. Giới thiệu tổng qu n m t tổng đài kỹ thuật số SPC ................................................... 64 CHƢƠNG III: KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH SỐ ......................................................... 68 3.1. Giới thiệu chung ......................................................................................................... 68 3.2. Chuyển mạch kh ng gi n kỹ thuật số ........................................................................ 70 3.3. Chuyển mạch thời gi n số .......................................................................................... 74 3.4. Các cấu tr c củ các khối chuyển mạch số dung lƣợng lớn ...................................... 78 3.4.1. Giới thiệu chung .................................................................................................. 78 3.4.2. Khối chuyển mạch T-S-T .................................................................................... 80 3.4.3. Khối chuyển mạch kênh 2 hƣớng........................................................................ 82 3.5. Điều khiển các khối chuyển mạch số ......................................................................... 84 3.5.1. Sơ đ khối và các chức năng ............................................................................... 84 3.5.2. Thuật toán ch n đƣờng r i .................................................................................. 93 3.5.3. Đ tin cậy và n toàn khối chuyển mạch ............................................................ 95 CHƢƠNG IV: Ỹ THUẬT CHUYỂN ẠCH G I ....................................................... 98 4.1. Những khái niệm chuyển mạch gói............................................................................ 98 4.1.1. Khái niệm về chuyển mạch gói (packet switching) ............................................ 98 4.1.2. Mạng chuyển mạch gói PSN (Packet Switching Network) ................................ 99 4.2. Phƣơng thức hoạt đ ng cơ bản của mạng chuyển mạch gói PSN............................ 102 4.2.1. Khái quát ........................................................................................................... 102 4.2.2. Các chế đ làm việc của mạng chuyển mạch gói.............................................. 103 4.2.3. Những sự cố và chiến lƣợc khắc phục .............................................................. 106 4.3. Đóng gói th ng tin.................................................................................................... 110 4.3.1. Cấu trúc gói ....................................................................................................... 110 4.3.2. Phƣơng pháp kiểm tra sai CRC (Cyclic Redundancy Check)........................... 112 4.3.3. ch thƣớc gói ................................................................................................... 113 4.4. Kỹ thuật ghép kênh trong mạng chuyển mạch gói................................................... 116 4.4.1. Sơ lƣợc về kỹ thuật STDM (Statistical Time – Division Multiplexing) ........... 116 4.4.2. Hoạt đ ng ghép kênh trên mạch ảo ở mạng TYMNET .................................... 119 4.5. Đ nh tuyến trong mạng PSN .................................................................................... 121 4.5.1. Giới thiệu........................................................................................................... 121 4.5.2. Các phƣơng pháp đ nh tuyến cơ bản ................................................................. 121 4.5.3. M t vài giải thuật tìm đƣờng ngắn nhất thông dụng ......................................... 129 4.6. Điều khiển lu ng dữ liệu .......................................................................................... 130 4.6.1. Giới thiệu........................................................................................................... 130 4.6.2. Phƣơng pháp cửa sổ d ch .................................................................................. 130 4.7. M t số giao thức chuyển mạch gói .......................................................................... 133 4.7.1. Giao thức X.25 .................................................................................................. 133 4.7.2. Giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) ............ 134 CHƢƠNG V: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH ATM.................................................. 140 5.1. Tổng quan về ATM .................................................................................................. 140 5.1.1. Giới thiệu về ATM ............................................................................................ 140 5.1.2. Cấu trúc và giao diện ngƣời sử dụng mạng....................................................... 141 5.1.3. Tế bào ATM ...................................................................................................... 144 5.1.4. Sự mô tả và xáo tr n tế bào ............................................................................... 149 5.1.5. Phân lớp ATM và BISDN ................................................................................. 149 5.1.6. Các d ch vụ: hƣớng kết nối và không kết nối.................................................... 156 3 5.1.7. Chuyển mạch và đ nh tuyến trong B – ISDN/ ATM ........................................ 158 5.1.8. Các yêu cầu báo hiệu ........................................................................................ 161 5.1.9. Chất lƣợng d ch vụ............................................................................................ 162 5.1.10. Sự truyền tải các tế bào ATM ......................................................................... 166 5.2. Các hệ thống chuyển mạch ATM ............................................................................ 171 5.2.1. Tổng quan về mạng ATM................................................................................. 171 5.2.2. Cấu trúc tầng chuyển mạch ATM..................................................................... 174 5.3. Các khái niệm trong chuyển mạch ATM................................................................. 177 5.3.1. Hiện tƣợng Blocking liên kết n i (bên trong)................................................... 177 5.3.2. Sự tranh chấp cổng ra (Output Port Contention) .............................................. 178 5.3.3. Head-of-Line Blocking ..................................................................................... 178 5.3.4. Kỹ thuật truyền Multicasting ............................................................................ 179 5.3.5. Sự ph n đ i cu c g i (Call Splitting) ............................................................... 179 5.4. Phân loại kiến trúc chuyển mạch ATM ................................................................... 181 5.4.1. Chuyển mạch phân chia theo thời gian............................................................. 182 5.4.2. Chuyển mạch phân chia theo không gian ......................................................... 185 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 196 4 CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG 1.1. Các mạng viễn thông truyền thống 1.1.1. Khái niệm về mạng viễn thông ạng viễn th ng là phƣơng tiện truyền đƣ th ng tin từ đầu phát tới đầu thu. ạng có nhiệm vụ cung cấp các d ch vụ cho khách hàng. ạng viễn th ng b o g m các thành phần ch nh: thiết b chuyển mạch, thiết b truyền dẫn, m i trƣờng truyền và thiết b đầu cuối.  Thiết b chuyển mạch g m có tổng đài n i hạt và tổng đài quá gi ng. Các thuê b o đƣợc nối vào tổng đài n i hạt và tổng đài n i hạt đƣợc nối vào tổng đài quá gi ng. Nhờ các thiết b chuyển mạch mà đƣờng truyền dẫn đƣợc dùng chung và mạng có thể đƣợc sử dụng m t cách kinh tế.  Thiết b truyền dẫn dùng để nối thiết b đầu cuối với tổng đài, h y giữ các tổng đài để thực hiện việc truyền đƣ các t n hiệu điện. Thiết b truyền dẫn chi làm h i loại: thiết b truyền dẫn ph thuê b o và thiết b truyền dẫn cáp qu ng. Thiết b truyền dẫn ph thuê b o dùng m i trƣờng thƣờng là cáp kim loại, tuy nhiên có m t số trƣờng hợp m i trƣờng truyền là cáp qu ng hoặc v tuyến.  i trƣờng truyền b o g m truyền hữu tuyến và v tuyến. Truyền hữu tuyến b o g m cáp kim loại, cáp qu ng. Truyền v tuyến b o g m vi b , vệ tinh. 5  Thiết b đầu cuối cho mạng thoại truyền thống g m máy điện thoại, máy F x, máy t nh, tổng đài PABX(Private Automatic Branch Exchange). ạng viễn th ng cũng có thể đƣợc đ nh nghĩ nhƣ s u: ạng viễn th ng là m t hệ thống g m các n t chuyển mạch đƣợc nối với nh u bằng các đƣờng truyền dẫn. N t đƣợc ph n thành nhiều cấp và kết hợp với các đƣờng truyền dẫn tạo thành các cấp mạng khác nh u. ạng viễn th ng hiện n y đƣợc chi thành nhiều loại. Đó là mạng mắc lƣới, mạng s o, mạng tổng hợp, mạng vòng k n và mạng th ng. Các loại mạng này có ƣu điểm và nhƣợc điểm khác nh u để phù hợp với các đặc điểm củ từng vùng đ lý (trung t m, hải đảo, biên giới,) h y vùng lƣu lƣợng (lƣu thoại c o, thấp,). ạng viễn th ng hiện n y đƣợc ph n cấp nhƣ hình 1.3 Trong mạng hiện n y g m 5 n t: − N t cấp 1: trung t m chuyển mạch quá gi ng quốc tế. − N t cấp 2: trung t m chuyển mạch quá gi ng đƣờng dài. − N t cấp 3: trung t m chuyển mạch quá gi ng n i hạt. − N t cấp 4: trung t m chuyển mạch n i hạt. − N t cấp 5: trung t m chuyển mạch từ x . 6 1.1.2. Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay Các mạng viễn th ng hiện tại có đặc điểm chung là t n tại m t cách riêng lẻ, ứng với m i loại d ch vụ th ng tin lại có t nhất m t loại mạng viễn th ng riêng biệt để phục vụ d ch vụ nó.  ạng Telex: dùng để gửi các bức điện dƣới dạng ký tự đã đƣợc mã hoá bằng 5 bit (mã B udot). Tốc đ truyền rất thấp (từ 75 tới 300 bit/s).  ạng điện thoại c ng c ng, còn g i là mạng POTS (Pl in Old Telephone Service): ở đ y th ng tin tiếng nói đƣợc số hó và chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch điện thoại c ng c ng PSTN.  ạng truyền số liệu: b o g m các mạng chuyển mạch gói để tr o đổi số liệu giữ các máy t nh dự trên gi o thức củ X.25 và hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dự trên các gi o thức X.21.  Các t n hiệu truyền hình có thể đƣợc truyền theo b cách: truyền bằng sóng v tuyến, truyền qu hệ thống mạng truyền hình cáp CATV (Community Antenn Television) bằng cáp đ ng trục hoặc truyền qu hệ thống vệ tinh h y còn g i là truyền hình trực tiếp DBS (Direct Bro dc st System). 7  Trong phạm vi cơ qu n, số liệu giữ các máy t nh đƣợc tr o đổi th ng qu mạng cục b LAN (Loc l Are Network) mà nổi tiếng nhất là mạng Ethernet, Token Bus và Token Ring. i mạng đƣợc thiết kế cho các d ch vụ riêng biệt và kh ng thể sử dụng cho các mục đ ch khác. V dụ t kh ng thể truyền tiếng nói qu mạng chuyển mạch gói X.25 vì trễ qu mạng này quá lớn. Ngƣời t chi mạng Viễn th ng theo các kh cạnh s u:  Xét về góc đ kỹ thuật b o g m các mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn, mạng truy nhập, mạng báo hiệu và mạng đ ng b .  Xét về góc đ d ch vụ thì mạng Viễn th ng g m các mạng s u: mạng điện thoại cố đ nh, mạng điện thoại di đ ng và mạng truyền số liệu PSTN (Public Switching Telephone Network) Là mạng chuyển mạch thoại c ng c ng. PSTN phục vụ thoại và b o g m h i loại tổng đài: tổng đài n i hạt (cấp 5), và tổng đài t ndem (tổng đài quá gi ng n i hạt, cấp 4). Tổng đài t ndem đƣợc nối vào các tổng đài Toll để giảm mức ph n cấp. Phƣơng pháp n ng cấp các t ndem là bổ sung cho m i n t m t AT core. Các AT core sẽ cung cấp d ch vụ băng r ng cho thuê b o, đ ng thời hợp nhất các mạng số liệu hiện n y vào mạng chung ISDN. Các tổng đài cấp 4 và cấp 5 là các tổng đài loại lớn. Các tổng đài này có kiến tr c tập trung, cấu tr c phần mềm và phần cứng đ c quyền. ISDN (Integrated Service Digital Network) Là mạng số t ch hợp d ch vụ. ISDN cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và phi thoại trong cùng m t mạng và x y dựng gi o tiếp ngƣời sử dụng – mạng đ d ch vụ bằng m t số giới hạn các kết nối ISDN cung cấp nhiều ứng dụng khác nh u b o g m các kết nối chuyển mạch và kh ng chuyển mạch. Các kết nối chuyển mạch củ ISDN b o g m nhiều chuyển mạch thực, chuyển mạch gói và sự kết hợp củ ch ng. Các d ch vụ mới phải tƣơng hợp với các kết nối chuyển mạch số 64 kbit/s. ISDN phải chứ sự th ng minh để cung cấp cho các d ch vụ, bảo dƣỡng và các chức năng quản lý mạng, tuy nhiên t nh th ng minh này có thể kh ng đủ để cho m t vài d ch vụ mới và cần đƣợc tăng cƣờng từ mạng hoặc từ sự th ng minh th ch ứng trong các thiết b đầu cuối củ ngƣời sử dụng. Sử dụng kiến tr c ph n lớp làm đặc trƣng củ truy xuất ISDN. Truy xuất củ ngƣời sử dụng đến ngu n ISDN có thể khác nh u tùy thu c vào d ch vụ yêu cầu và tình trạng ISDN củ từng quốc gi . 8 PSDN (Public Switching Data Network) Là mạng chuyển mạch số liệu c ng c ng. PSDN chủ yếu cung cấp các d ch vụ số liệu. ạng PSDN b o g m các PoP (Point of Presence) và các thiết b truy nhập từ x . Hiện n y PSDN đ ng phát triển với tốc đ rất nh nh do sự bùng nổ củ d ch vụ Internet và các mạng riêng ảo (Virtu l Priv te Network). Mạng di động GSM (Global System for Mobile Telecom) Là mạng cung cấp d ch vụ thoại tƣơng tự nhƣ PSTN nhƣng qu đƣờng truy nhập v tuyến. ạng này chuyển mạch dự trên c ng nghệ ghép kênh ph n thời gi n và c ng nghệ ghép kênh ph n tần số. Các thành phần cơ bản củ mạng này là: BSC (Base Station Controller), BTS (Base Transfer Station), HLR (Home Location Register), VLR ( Visitor Location Register) và MS ( Mobile Subscriber). Hiện n y các nhà cung cấp d ch vụ thu đƣợc lợi nhuận phần lớn từ các d ch vụ nhƣ le sed line, Fr me Rel y, AT , và các d ch vụ kết nối cơ bản. Tuy nhiên xu hƣớng giảm lợi nhuận từ các d ch vụ này bắt bu c các nhà kh i thác phải tìm d ch vụ mới dự trên IP để đảm bảo lợi nhuận l u dài. VPN là m t hƣớng đi củ các nhà kh i thác. Các d ch vụ dự trên nền IP cung cấp kết nối giữ m t nhóm các user xuyên qu mạng hạ tầng c ng c ng. VPN có thể đáp ứng các nhu cầu củ khách hàng bằng các kết nối dạng ny-to- ny, các lớp đ d ch vụ, các d ch vụ giá thành quản lý thấp, riêng tƣ, t ch hợp xuyên suốt cùng với các mạng Intr net/Extr net. t nhóm các user trong Intr net và Extr net có thể hoạt đ ng th ng qu mạng có đ nh tuyến IP. Các mạng riêng ảo có chi ph vận hành thấp hơn hẳn so với mạng riêng trên phƣơng tiện quản lý, băng th ng và dung lƣợng. Hiểu m t cách đơn giản, VPN là m t mạng mở r ng tự quản nhƣ m t sự lự ch n cơ sở hạ tầng củ mạng WAN. VPN có thể liên kết các user thu c m t nhóm k n h y giữ các nhóm khác nh u. VPN đƣợc đ nh nghĩ bằng m t chế đ quản lý. Các thuê b o VPN có thể di chuyển đến m t kết nối mềm dẻo trải dài từ mạng cục b đến mạng hoàn chỉnh. Các thuê b o này có thể dùng trong cùng (Intr net) hoặc khác (Extr net) tổ chức. Tuy nhiên cần lƣu ý rằng hiện n y mạng PSTN/ISDN vẫn đ ng là mạng cung cấp các d ch vụ dữ liệu. 1.1.3. Sơ lƣợc mạng viễn thông Việt Nam Cấu trúc mạng Để phục vụ cho các d ch vụ th ng tin nhƣ thoại, số liệu, f x, telex và các d ch vụ khác nhƣ điện thoại di đ ng , nhắn tin, nên nƣớc t hiện n y ngoài mạng chuyển mạch c ng c ng còn có các mạng củ m t số d ch vụ khác. Riêng mạng Telex kh ng kết nối với mạng thoại củ VNPT, còn các mạng khác đều 9 đƣợc kết nối vào mạng củ VNPT th ng qu các kênh trung kế hoặc các b SU ( in Switch Unit), m t số khác lại truy nhập vào mạng PSTN qu các kênh thuê b o bình thƣờng, sử dụng kỹ thuật DLC(Digit l Loop C rrier), kỹ thuật truy nhập v tuyến, Về cấu tr c mạng, mạng viễn th ng củ VNPT hiện n y chi thành 3 cấp: cấp quốc tế, cấp quốc gi , cấp n i tỉnh/thành phố. Xét về kh cạnh các chức năng củ các hệ thống thiết b trên mạng thì mạng viễn th ng b o g m: mạng chuyển mạch, mạng truy nhập, mạng truyền dẫn và các mạng chức năng. Mạng chuyển mạch ạng chuyển mạch có 4 cấp (dự trên các cấp tổng đài chuyển mạch): quá gi ng quốc tế, quá gi ng đƣờng dài, n i tỉnh và n i hạt. Riêng tại thành phố H Ch inh có thêm cấp quá gi ng n i hạt. Hiện n y mạng VNPT đã có các trung t m chuyển mạch quốc tế và chuyển mạch quốc gi ở Hà N i, Đà Nẵng, Thành phố H Ch inh. ạch củ các bƣu điện tỉnh cũng đ ng phát triển mở r ng. Nhiều tỉnh, thành phố xuất hiện các cấu tr c mạng với nhiều tổng đài Host, các thành phố lớn nhƣ Hà N i, Thành phố H Ch inh đã và đ ng triển kh i các T ndem n i hạt. ạng viễn th ng củ VNPT hiện tại đƣợc chi làm 5 cấp, trong tƣơng l i sẽ đƣợc giảm từ 5 cấp xuống 4 cấp. ạng này do các thành viên củ VNPT điều hành: đó là VTI, VTN và các bƣu điện tỉnh. VTI quản lý các tổng đài chuyển mạch quá gi ng quốc tế, VTN quản lý các tổng đài chuyển mạch quá gi ng đƣờng dài tại 3 trung t m Hà N i, Đà Nẵng và TpHC . Phần còn lại do các bƣu điện tỉnh quản lý. Các loại tổng đài có trên mạng viễn th ng Việt N m: A1000E củ Alc tel, NEAX61Σ củ NEC, AXE10 củ Ericsson, EWSD củ Siemens. Các c ng nghệ chuyển mạch đƣợc sử dụng: chuyển mạch kênh (PSTN), X.25 rel y, AT (số liệu). Nhìn chung mạng chuyển mạch tại Việt N m còn nhiều cấp và việc điều khiển b ph n tán trong mạng (điều khiển nằm tại các tổng đài). Mạng truy nhập Với từng mạng cung cấp d ch vụ khác nh u mà có mạng truy nhập tƣơng ứng. Việc tìm hiểu mạng truy nhập là phần SV tự nghiên cứu. 10 Mạng truyền dẫn Các hệ thống thiết b truyền dẫn trên mạng viễn th ng VNPT hiện n y chủ yếu sử dụng h i loại c ng nghệ là: cáp qu ng SDH và vib PDH. ạng truyền dẫn có 2 cấp: mạng truyền dẫn liên tỉnh và mạng truyền dẫn n i tỉnh.  ạng truyền dẫn liên tỉnh: B o g m các hệ thống truyền dẫn bằng cáp qu ng, bằng v tuyến. o ạng truyền dẫn liên tỉnh bằng cáp qu ng: ạng truyền dẫn đƣờng trục quốc gi nối giữ Hà N i và TpHC dài 4000km, sử dụng STM-16/2F-BSHR, đƣợc chi thành 4 vòng ring tại Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Qui Nhơn và TpHC . Vòng 1: Hà N i – Hà Tĩnh (884km) Vòng 2: Hà Tĩnh – Đà Nẵng (834km) Vòng 3: Đà Nẵng – Qui Nhơn (817km) Vòng 4: Qui Nhơn – TpHCM (1424km) Các đƣờng truyền dẫn khác: Hà N i – Hải Phòng, Hà N i – Hòa Bình, TpHCM – Vũng Tàu, Hà N i – Phủ Lý – N m Đ nh, Đà Nẵng – T m ỳ. Các tuyến truyền dẫn liên tỉnh này dùng ST -4. Riêng tuyến Hà N i – N m Đ nh, Đà Nẵng – T m ỳ vẫn còn sử dụng PDH, trong tƣơng l i sẽ th y thế bằng SDH. o ạng truyền dẫn liên tỉnh bằng v tuyến: Dùng hệ thống vi b SDH (STM-1, dung lƣợng 155 bps), PDH (dung lƣợng 4 bps, 6Mbps, 140 bps). Chỉ có tuyến Bãi Cháy – Hòn G i dùng SDH, các tuyến khác dùng PDH.  ạng truyền dẫn n i tỉnh: hoảng 88% các tuyến truyền dẫn n i tỉnh sử dụng hệ thống vib . Trong tƣơng l i khi nhu cầu tải tăng thì các tuyến này sẽ đƣợc th y thế bởi hệ thống truyền dẫn qu ng. Mạng báo hiệu Hiện n y trên mạng viễn th ng Việt N m sử dụng cả h i loại báo hiệu R2 và SS7. ạng báo hiệu số 7 (SS7) đƣợc đƣ vào kh i thác tại Việt N m theo chiến lƣợc triển kh i từ trên xuống dƣới theo tiêu chuẩn củ ITU (kh i thác thử nghiệm từ năm 1995 tại VTN và VTI). Cho đến n y, mạng báo hiệu số 7 đã hình thành với m t cấp STP (Điểm chuyển mạch báo hiệu) tại 3 trung t m (Hà N i, Đà Nẵng, H Ch inh) củ 3 khu vực (Bắc, Trung, N m) và đã phục vụ khá hiệu quả. 11 Báo hiệu cho PSTN t có R2 và SS7, đối với mạng truyền số liệu qu IP có H.323, đối với ISDN có báo hiệu kênh D, Q.931, Mạng đồng bộ ạng đ ng b củ VNPT đã thực hiện x y dựng gi i đoạn 1 và gi i đoạn 2 với b đ ng h chủ PRC tại Hà N i, Đà Nẵng, TP H Ch inh và m t số đ ng h thứ cấp SSU. ạng đ ng b Việt N m hoạt đ ng theo nguyên tắc chủ tớ có dự phòng, b o g m 4 cấp, h i loại gi o diện chuyển gi o t n hiệu đ ng b chủ yếu là 2 Hz và 2 b/s. Ph 3 củ quá trình phát triển mạng đ ng b đ ng đƣợc triển kh i nhằm n ng c o hơn nữ chất lƣợng mạng và chất lƣợng d ch vụ. Các cấp củ mạng đ ng b đƣợc ph n thành 4 cấp nhƣ s u:  Cấp 0: cấp đ ng h chủ.  Cấp 1: cấp n t quốc tế và n t quốc gi .  Cấp 2: cấp n t n i hạt.  Cấp 3: cấp n t n i hạt. ạng đƣợc ph n thành 3 vùng đ c lập, m i vùng có 2 đ ng h mẫu, m t đ ng h ch nh (Cesium) và m t đ ng h dự phòng (GSP). Các đ ng h này đƣợc đặt tại trung t m củ 3 vùng và đƣợc điều chỉnh theo phƣơng thức cần đ ng b . Các tổng đài quốc tế và Toll trong vùng đƣợc điều khiển bởi đ ng h chủ theo phƣơng pháp chủ tớ. Các tổng đài T ndem và Host tại các tỉnh hoạt đ ng bám theo các tổng đài Toll theo phƣơng pháp chủ tớ. Các tổng đài huyện (RSS) cũng hoạt đ ng bám theo các Host theo phƣơng pháp chủ tớ. 12 Mạng quản lý Dự án x y dựng trung t m quản lý mạng viễn th ng quốc gi đ ng trong quá trình chuẩn b để tiến tới triển kh i. Các nhà cung cấp dịch vụ Tại nƣớc t có 2 dạng nhà cung cấp d ch vụ: đó là các nhà cung cấp d ch vụ truyền thống (chủ yếu là thoại) và nhà cung cấp d ch vụ mới (các d ch vụ số liệu, Internet, ). Các nhà kh i thác d ch vụ truyền thống b o g m tổng c ng ty bƣu ch nh viễn th ng Việt N m (VNPT), c ng ty viễn th ng qu n đ i (Vietel), c ng ty cổ phần viễn th ng Sài Gòn (SPT), c ng ty viễn th ng điện lực (ETC). Các nhà khai thác d ch vụ mới b o g m FPT, SPT, Netn m, 1.1.4. Các c cụ ạc đ ạ hoạch đánh s Trong phần này ch ng t sẽ tìm hiểu về các đ nh dạng củ các con số (thỉnh thoảng g i là các đ chỉ) dùng để nhận dạng các thuê b o củ các mạng Viễn thông.  Số thuê b o (số thƣ mục): Vùng đ lý củ m t quốc gi đƣợc chi thành các vùng đánh số riêng rẽ và các số thuê b o (SN – Subscriber numbers) nhận dạng các đƣờng d y thuê b o trong m t vùng đánh số cụ thể. t SN b o g m m t mã tổng đài (EC – Exch nge Code) để nhận dạng m t tổng đài trong m t vùng đánh số, đƣợc biểu diễn bởi m t số đƣờng truyền (LN) nhƣ s u: SN = EC + LN  Số quốc gi : Trong m t nƣớc, m t thuê b o đƣợc nhận dạng bởi m t số quốc gi (NN – N tion l Number), b o g m m t mã vùng (AC – Area Code), mã vùng là mã dùng để nhận dạng vùng đánh số, đƣợc biểu diễn bởi m t số thuê b o nhƣ s u: NN = AC + SN = AC + EC + LN  Số quốc tế: Trên thế giới m t thuê b o đƣợc nhận dạng bởi m t số quốc tế(IN – Intern tion l Number). Số này b o g m m t mã quốc gi (CC – Country Code), đƣợc biểu diễn theo m t số quốc gi nhƣ s u: IN = CC + NN = CC + AC+ EC + LN hi m t thuê b o S1 g i m t thuê b o đƣợc đặt ở cùng m t vùng đánh số, thì thuê b o S1 kh ng qu y số thuê b o SN. Nếu thuê b o đƣợc g i sống ở cùng m t 13 nƣớc nhƣng ở m t vùng khác thì S1 qu y số NN và nếu thuê b o đƣợc g i sống ở m t nƣớc khác thì S1 cần phải qu y số IN ế hoạch đánh số quốc gi thì đ nh nghĩ các đ nh dạng củ thuê b o và củ số quốc gi . Hầu hết các quốc gi đều có kế hoạch đánh số củ riêng mình. hoạch truyền dẫn iến tr c thực tế củ bất kỳ m t mạng đều phụ thu c vào m t số các yếu tố, m t trong những yếu tố qu n tr ng nhất là các tiêu chuẩn truyền dẫn. Bất kỳ m t t n hiệu nào đƣợc truyền đều mắc phải hiện tƣợng suy giảm, mức đ suy giảm tỉ lệ với chiều dài củ đƣờng truyền dẫn. Quá trình chuyển mạch trong tổng đài cũng làm suy giảm t n hiệu. Để tất cả các cu c g i đƣợc chấp nhận cần phải giữ sự đ ng dạng củ tiếng nói để ngƣời nghe hiểu đƣợc, vì vậy m t kế hoạch truyền dẫn cho mạng lu n lu n đƣợc yêu cầu. t kế hoạch truyền dẫn t nh toán các thất thoát tối đ cho phép củ tất cả các loại đƣờng truyền, đ ng thời cũng t nh toán các thất thoát tối thiểu, bởi vì những tiếng lào xào do suy giảm trong t n hiệu tiếng nói là kh ng thể chấp nhận đƣợc. Hình 1.9 trình bày m t v dụ củ m t kế hoạch truyền, trên đó chỉ r các thất thoát th ng qu đại lƣợng Decibels(dB). Các thất thoát này có đƣợc bằng nhiều phƣơng pháp đo đạc khác nh u trong nhiều mạng khác nh u. Trong các mạng n i hạt, các kết nối củ thuê b o b o g m các cặp d y đ ng, m i thuê b o đƣợc cấp m t cặp. Ch ng đƣợc coi nhƣ là phần đầu tƣ qu n tr ng và kém hiệu quả vì lƣợng tải trung bình hàng ngày trên m i thuê b o là rất thấp. Giá thành đƣợc giảm tối thiểu bằng cách dùng các d y có chỉ số g uge thấp. Tuy nhiên, các d y mảnh hơn có đ suy giảm lớn hơn trên m t đơn v chiều dài. Vì vậy cần phải giới hạn chiều dài các kết nối thuê b o. Điều này ảnh hƣởng v tr củ các tổng đài và hoạch đ nh vùng mạng n i hạt. 14 Trong mạng hợp nối, các tuyến giữ các tổng đài đƣợc dùng phù hợp với yêu cầu củ tải, và cƣờng đ tải trên ch ng c o hơn trong mạng n i hạt. Vì vậy phải dùng các d y có chỉ số g uge c o hơn để giảm thiểu mức suy giảm t n hiệu trên m t đơn v chiều dài. Vì suy giảm kh ng ổn đ nh nên m t vài tuyến có qui m lớn hơn so với khuếch đại t r kh ng kinh tế và t đƣợc dùng. Trong những năm gần đ y ngƣời t dùng truyền dẫn số trong mạng hợp nối, dùng kỹ thuật điều chế xung theo mã(PC ) khắc phục đƣợc vấn đề nêu trên. Thu c t nh vốn có củ PC là dùng các đƣờng dẫn riêng biệt cho m i hƣớng truyền, tái tạo t n hiệu th y vì khuếch đại đem đến chất lƣợng truyền dẫn c o hơn cũng nhƣ ổn đ nh hơn. Cƣờng đ tải trung bình trên các tuyến trung kế lớn hơn hoặc bằng với cƣờng đ tải trên mạng hợp nối. Tải trung kế đƣợc tập trung từ số lớn các thuê b o, và các tuyến đƣợc h trợ m t cách ch nh xác để phù hợp với nhu cầu thực tế( ngƣợc 15 lại các mạch n i hạt phải đƣợc h trợ m t cách tùy ý kh ng phụ thu c vào tải trên ch ng). Hơn nữ , mạng trung kế thực hiện m t số lƣợng lớn cả các điểm chuyển mạch và các đƣờng truyền dẫn. Do đó nó trở thành m t thành phần cần làm việc khẩn trƣơng và hiệu quả c o tránh tình trạng thất thoát trong việc xử lý các cu c g i. Điều này có thể thực hiện đƣợc bằng cách x y dựng các chiến lƣợc đ nh tuyến để giới hạn số lƣợng các liên kết trung kế trong m i cu c g i, bằng cách khuếch đại trên các tuyến n log và dùng kỹ thuật truyền dẫn số. Vì các b khuyếch đại là các thiết b kh ng đ nh hƣớng nên các mạch 4 d y đƣợc dùng trên các tuyến n log có khuếch đại. B chuyển đổi 2 d y s ng 4 d y đƣợc dùng ở những nơi mạch trung kế khuếch đại 4 d y đƣợc nối với các trung t m chuyển mạch 2 d y. Do đó, m t khi sự truyền 4 d y đ ng đƣợc sử dụng thì các trung t m chuyển mạch 4 d y trở nên đƣợc ƣ chu ng hơn. t chiến lƣợc đ nh tuyến thƣờng đƣợc dùng nhất là nếu m t cu c g i yêu cầu nhiều hơn h i liên kết trung kế, ch ng sẽ đƣợc đ nh tuyến qu tầng c o nhất củ mạng trung kế trùng với các tổng đài 4 d y và các đƣờng truyền dẫn riêng. Sự khuếch đại giảm thất thoát qu mạng tạo điều kiện mức thất thoát có thể bằng kh ng. Vấn đề suy giảm đƣợc khắc phục m t cách đáng kể trong các mạng truyền dẫn số và có ƣu thế về chuyển mạch. Bản chất tự nhiên củ truyền dẫn số có thể đạt đƣợc sự ổn đ nh trong c ng tác truyền dẫn, nhờ có các b lặp(repe ter) tái sinh t n hiệu số, hơn hẳn phƣơng pháp khuyếch đại trong truyền dẫn tƣơng tự về khả năng kháng nhiễu(noise). Thực vậy, trong mạng số hó hoàn toàn, sự suy giảm còn đƣợc xem nhƣ m t phƣơng pháp nh n tạo để tạo cảm giác dễ ch u cho ngƣời nghe. Do đó, trong m i trƣờng số hó tất cả các kết nối là rất tốt. Hơn nữ hiện n y chuyển mạch số rẻ hơn chuyển mạch tƣơng tự. Tất cả hệ thống mạng hiện đại đều dự trên cả chuyển mạch số và truyền dẫn số. Thực tế hiện tại cáp qu ng đã đƣợc th y thế cho các m i trƣờng truyền dẫn khác. R ràng trong tất cả các cu c g i quốc tế sẽ dùng m t số các liên kết truyền dẫn t nhất là củ h i quốc gi , nó đòi h i phải có khuếch đại và tái sinh t n hiệu. Tất cả các cu c g i quốc tế do đó sẽ đƣợc h trợ các đƣờng truyền 4 d y cũng nhƣ chuyển mạch 4 d y ng y tại tổng đài chuyển mạch quốc tế. Các đƣờng cáp xuyên đại dƣơng và các đƣờng vib đƣợc cung cấp bởi các vệ tinh hình thành nên các đƣờng truyền quốc tế cơ bản, và các cầu vi b đƣợc dùng phủ k n trong các mạng ch u lục. Sự phản xạ t n hiệu t n hiệu ở tầng đối lƣu đƣợc dùng để th ng tin với những vùng nằm bên ki ch n trời. V dụ giữ m t quốc gi trên đất liền với các đảo x h y các tàu dầu. T t cả các đƣờng truyền dẫn quốc tế mới th ng qu vệ 16 tinh và đƣờng cáp xuyên biển đều là đƣờng truyền dẫn số, ứng dụng nhiều kỹ thuật mới nhƣ cáp qu ng làm gi tăng chất lƣợng đƣờng truyền quốc tế. hoạch định tuy n ế hoạch thứ 3 rất qu n tr ng để điều hành mạng, nó quyết đ nh t nh hiệu quả hoạt đ ng củ mạng, đó là kế hoạch đ nh tuyến. ế hoạch này đ nh r tất cả các tiêu chuẩn đ nh tuyến cho các cu c g i dƣới m i tình huống. Nó chỉ r rằng trong m t mạng hợp nối m t cu c g i có thể đƣợc đ nh tuyến giữ h i tổng đài hoặc qu m t liên kết trực tiếp h y qu m t h y nhiều điểm trung gi n. Liên kết trực tiếp đƣợc cung cấp tùy theo m t tiêu chuẩn nào đó, chẳng hạn nhƣ nếu tải lớn hơn m t mức qui đ nh giữ h i tổng đài và các qui đ nh này là cụ thể hó các tiêu chuẩn, là m t phần củ kế hoạch đ nh tuyến. Tƣơng tự, trong mạng trung kế, kế hoạch đ nh tuyến b o g m các luật xác đ nh nhiệm vụ cần thiết củ các tổng đài trung kế, làm thế nào ch ng nối với nh u, ch ng có kiến tr c ph n cấp h y kh ng h y tất cả trên m t mạng ng ng hàng. Trong các mạng tƣơng tự, kế hoạch đ nh tuyến b ảnh hƣởng bởi kế hoạch truyền, nó đ nh r số tối đ các liên kết kh ng cần khuyếch đại có thể đƣợc dùng trên m t cu c g i, và cho đó chỉ r số liên kết hợp nối tối đ , vì tất cả các liên kết trung kế đều đƣợc khuyếch đại, và cũng chỉ r số tối đ các liên kết khuyếch đại 4 d y khi chuyển mạch 2 d y đƣợc dùng. Bởi vì m i liên kết phải có m t thất thoát xác đ nh( tiêu biểu là 3 dB) để đảm bảo t nh ổn đ nh. Trong m t mạng số có nhiều điều lƣu ý khác trong kế hoạch đ nh tuyến. Có nhiều kh cạnh về kế hoạch đ nh tuyến. V dụ các mạch trên bất kỳ m t tuyến nào là m t hƣớng h y h i hƣớng ; điều này có nghĩ là ch ng có thể tiếp nhận cu c g i trên m t hƣớng h y cả h i hƣớng. ế hoạch đ nh tuyến phải có các luật cho các quyết đ nh phù hợp với t nh kinh tế và kỹ thuật, và xem các mạch h i hƣớng có hữu ch trên m i tuyến h y kh ng. t lƣu ý khác là đ nh tuyến dự phòng có đƣợc dùng h y kh ng. Đ nh tuyến dự phòng là quá trình cung cấp m t sự lự ch n thứ h i cho các cu c g i khi ch ng vấp phải sự tắc nghẽn trên lự ch n thứ nhất. V dụ trên hình 1.10 có m t tuyến trực tiếp giữ h i tổng đài A và B, tải giữ h i tổng đài th ng thƣờng đƣợc cung cấp m t tuyến. Tuy nhiên, nếu kh ng có mạch nào rảnh trên tuyến trực tiếp này thì bất kỳ m t cu c g i mới nào sẽ b mất trừ khi có m t tuyến thứ 2 để ch n. Trong hình, m t ch n lự thứ 2 nhƣ vậy đƣợc chỉ qu tổng đài C. Đ nh tuyến dự phòng kh ng những cung cấp m t tuyến dự phòng trong d ch vụ tổng quát mà còn 17 đƣợc thiết kế với mục tiêu đảm bảo sử dụng hiệu quả cả h i tuyến( tuyến thứ nhất và tuyến thứ 2). Có thể chỉ đ nh tuyến có hiệu quả c o hơn là tuyến đầu tiên, trong trƣờng hợp này là tuyến có t mạch phục vụ cho tải. Lƣợng tải thừ r đƣợc chi cho tuyến thứ 2. Cả h i tuyến lu n đƣợc sử dụng m t cách có hiệu quả. Các tuyến AB và AD là tuyến hiệu quả c o, và tuyến AC là tuyến h trợ lƣợng tải thừ từ AB và AD cũng nhƣ trực tiếp từ A đến C. Với các thiết b điểu khiển cơ, các chỉ th đ nh tuyến đƣợc x y dựng sẵn với các d y dẫn phức tạp. Do đó rất khó và tốn nhiều thời gi n để th y đổi ch ng. Các tổng đài số hiện đại linh hoạt hơn; các chỉ th đ nh tuyến t n tại dƣới dạng phần mềm trong b nhớ máy t nh đƣợc th y đổi dễ dàng và nh nh chóng. Do đó, các tuyến dự phòng đ ng đƣợc cung cấp cho phép đ nh tuyến lại tức thời( trên cơ sở tạm thời) ng y khi có tắc nghẽn nghiêm tr ng xảy r h y khi các thành phần củ mạng b hƣ. Đ nh tuyến đ ng trở thành m t đối tƣợng củ hệ thống quản lý mạng, mục tiêu củ nó là tối ƣu việc sử dụng mạng dƣới m i điều kiện. Tải tr n mạng điện thoại Số lƣợng các cu c g i mà m t mạch h y m t nhóm mạch có thể tải trong m t khoảng thời gi n cho trƣớc phụ thu c vào các thời gi n nắm giữ và các mẫu cu c g i đến. V dụ nếu thời gi n nắm giữ cu c g i là 3 ph t, và các cu c g i đến đ nh kỳ m i 3 ph t 1 lần, giả sử m i khoảng thời gi n đến củ m t cu c g i tiếp ng y s u khi kết th c khoảng thời gi n trƣớc đó, m t mạch đơn theo lý thuyết có thể mang 20 cu c g i trong m t giờ sẽ gần nhƣ toàn b 60 phút m t cách chính xác, hay 100% thời gian. Nếu m t cu c g i thứ 21 đến trong khoảng thời gian m t giờ đó, nó sẽ vấp phải sự tắc nghẽn và thất bại. Mặt khác, nếu thời gian giữ m i cu c g i là 2 phút, mạch này có thể thực hiện tối đ 30 cu c g i theo lý thuyết. Tuy nhiên trong thực tế, các cu c g i có các 18 khoảng thời gian chiếm mạch khác nhau, và tốc đ truy cập không ổn đ nh. Thật vậy nếu 20 cu c g i đến trong khoảng thời gian m t giờ, thì vẫn có thể b chống lấn lên nhau ngay cả thời gian giữ mạch trung bình là 3 ph t h y t hơn, m t số sẽ b thất bại. Vì vậy bất kể các cu c g i b mất, thời gian chiếm mạch hiệu quả cũng nh hơn 100%. Trong khi có thể hiểu thời gian sở hữu mạch liên hệ với số lƣợng các cu c đƣợc thực hiện kh ng đƣợc liên hệ m t cách đơn giản với số lƣợng các cu c g i đƣợc thực hiện kh ng đƣợc liên hệ m t cách đơn giản với số cu c g i cung cấp. Thời gian chiếm hữu là m t thực thể có thể đo lƣờng và đƣợc xem nhƣ là tải đƣợc chuyển. Tổng thời gian của các cu c g i chia cho khoảng thời gian giám sát(với các đơn v t nh trƣớc) g i là cƣờng đ tải. Đơn v tính là erlang(E). Trong ví dụ ở trên, m t mạch đƣợc gán 60 phút chiếm hữu mạch trong khoảng thời gian 1 giờ, do đó cƣờng đ tải là m t erlang. Tƣơng tự, cƣờng đ tải có thể đƣợc tính toán cho m t nhóm mạch. Ví dụ trên hình 1.7 trình bày m t nhóm 5 mạch, m i mạch thực hiện m t số các cu c g i trong khoảng thời gian 2 giờ. Các cu c g i b thất bại do tắc nghẽn không tính đến. Trong nhóm này: Tổng thời gian g i= 349 phút Cƣờng đ tài= 349/(2x60) = 2,9 erlang(E) Cƣờng đ tải trên m t mạch = 2,9/5 = 0,58E Cƣờng đ tải cũng có thể đƣợc tính bằng cách đo lƣờng ngay tức thời, trong trƣờng hợp này nó bằng số cu c g i trung bình đƣợc xử lý. A = C.h/T Trong đó: C là số cu c g i đƣợc xử lý trong thời gi n cho trƣớc; h là thời gian g i trung bình trên m t cu c g i; T là thời gian xem xét. Để xác đ nh m t cách chính xác khả năng của các tổng đài và các tuyến, đ ng thời dự đoán cƣờng đ tải trong tƣơng l i khi xét duyệt các kế hoạch mạng, cần phải đo lƣờng tải tại các điểm khác nhau trong mạng. Trong khi mong muốn đạt đƣợc các kết quả chính xác hoàn hảo thì việc gắn các đ ng h đo tải vào m i mạch đầu cuối trên tổng đài là kh ng kinh tế. M t phƣơng pháp lấy mẫu thuận 19 tiện hơn sẽ đƣợc dùng. Trong tổng đài SPC việc ghi đƣợc thực hiện qua phần mềm, nó có thể thực hiện giám sát toàn b . Tuy nhiên việc xử lý dữ liệu có thể rất nặng nề và đắt tiền. Các ý nghĩ chủ yếu của việc lấy mẫu là kiểm tra các mạch trong khoảng thời gian chiếm hữu theo đ nh kỳ.Tổng số thời gian g i đƣợc phát hiện đƣợc chia cho số lần kiểm thử để có đƣợc thời gian g i trung bình. Ví dụ, nếu kiểm thử nhóm của các mạch nhƣ trong hình 1.7 đƣợc thực hiện m i 10 ph t, nhƣ trình bày bằng các đƣờng d c, thời gian các mạch bận là 36 phút trong khoảng 2 giờ. Vì có 12 mẫu, tải trung bình đƣợc thực hiện bởi nhóm đƣợc tính bằng 36/12 = 3,0E. Điều này rất giống với giá tr trung bình 349/120 = 2,9E đạt đƣợc bằng cách chia tổng thời gian bận thực tế với khoảng thời gian xem xét tính bằng phút. Tải th y đổi tùy vào thời gian trong ngày, các ngày trong tuần, mùa và v trí đ a lý. Các thuê bao cá nhân thực hiện cu c g i m t cách ngẫu nhiên, m i tổng đài và m i tuyến trải qua các khoảng thời gi n c o điểm sử dụng trong m i ngày. Trong các tổng đài thu c vùng kinh tế tr ng điểm, giờ c o điểm thƣờng là buổi sáng. Trong các vùng d n cƣ có thể xẩy ra vào buổi tối. Trong các vùng tr ng điểm kinh tế, tải giảm vào ngày chủ nhật và thƣờng c o điểm vào giữa tuần. Mặt khác tải quốc n i c o điểm vào cuối tuần khi các gi đình sum h p và giá cƣớc giảm. Tải quốc tế thƣờng gi tăng vào mù hè. 20 Tƣơng tự, tải từ các thuê bao cá nhân thì yếu hơn. Trong m t ngày chỉ vài cu c g i, tải trên các thuê bao này chỉ có cƣờng đ khoảng 0,33 erlang. Tuy nhiên, vì tải từ nhiều thuê b o đổ về m t tổng đài, mức trung bình tải lớn hơn có thể dự đoán đƣợc trong bất cứ thời gi n cho trƣớc nào. Khi tải qua quá trình xử lý của tổng đài nó trở nên trong suốt hơn. Trên các tuyến hợp nối cũng nhƣ các đƣờng trung kế tải trở nên thuần thục và trong suốt. Các tuyến này có khả năng vận chuyển lớn hơn mức tối đ có thể. Cũng tƣơng tự, m t tổng đài đƣợc thiết kế với các thiết b có khả năng thực thi cho lƣợng tải dự đoán th y vì căn cứ trên tổng tải củ thuê b o trong trƣờng hợp cùng khởi đ ng đ ng thời. Điều này nhận ra rằng sẽ có trƣờng hợp m t cu c g i đến tổng đài sẽ kh ng đƣợc đáp ứng. Khả năng thực thi tải lớn nhất vấp phải sự giám sát liên tục bởi các thiết b sử dụng theo chế đ ngắn hạn, vì vậy mức thất thoát cho phép đƣợc ch n và khả năng tải đạt đến m t mức đ cho trƣớc với mức thất thoát qui đ nh trong giờ cao điểm. Ví dụ, nếu m t cu c g i thất bại trong m t trăm cu c g i thì hoàn toàn có thể chấp nhận đƣợc. Các nghiên cứu toán h c về lƣu thoại hay lý thuyết về lƣu lƣợng trên mạng Viễn th ng đƣợc dùng để đảm bảo khả năng thất thoát cu c g i ở m t mức đ có thể chấp nhận đƣợc đối với các thuê b o, đ ng thời có tính kinh tế đối với sự giám sát. Tuy nhiên, cần nhớ rằng các đƣờng n i hạt phải đƣợc cung cấp trên m i thuê b o và đ y là các ngu n phát cơ bản của tất cả tải. Số lƣợng chính xác của thiết b , hay mạch đƣợc cung cấp bằng cách tính toán từ các bảng đƣợc dẫn xuất từ lý thuyết lƣu lƣợng. Nhƣ trong tất cả các ứng dụng toán h c, tính chất th y đổi cần phải đƣợc xem xét các điều kiện bên trong tổng đài, tải ngẫu nhiên, và dùng phép phân bố xác suất để xấp xỉ số lƣợng tải. Để kế hoạch đầy đủ thì cần đo lƣờng tải trong suốt thời gian bận. Trong những năm gần đ y, nhằm gi tăng việc dùng điện thoại, cả trong phạm vi quốc gi cũng nhƣ các vùng kinh tế tr ng điểm, thời gian bận đƣợc tăng thêm m t số giờ và khoảng thời gi n đo lƣờng phù hợp không phải luôn luôn trùng m t cách chính xác với thời gi n c o điểm. Đ i khi các kết quả là kh ng đầy đủ nhƣng hoạt đ ng ghi trong các tổng đài SPC có thể hạn chế đƣợc vấn đề này. 1.1.5. Hoạc đ nh mạng Nhu cầu trên các mạng lu n th y đổi. M t hoạt đ ng kinh tế mới phát triển sẽ tạo ra m t lƣợng tải mới. Các khách hàng mới yêu cầu kết cuối trên các tổng đài n i hạt. Các ý tƣởng mới có thể tạo r các c o điểm tải trên mạng, cũng có thể 21 là m t yêu cầu m t sắp xếp đặc biệt nào đó, nếu chúng không gây ra tắc nghẽn mạng. Các d ch vụ mới dùng điện thoại, nhƣ là thƣ điện tử, facsimile và truyền dữ liệu có thể có các đặc tính tải khác nhau so với tải truyền thống trên mạng điện thoại. Để các mạng khác nhau có thể tiếp tục với các yêu cầu th y đổi các mẫu tải, chúng phải thƣờng xuyên đƣợc chỉnh lại. Chúng phải đƣợc nhìn nhận tổng quát dƣới dạng các câu h i sau:  Khi nào cần cung cấp m t tuyến trực tiếp giữa hai tổng đài h y gi tăng số lƣợng các mạch trên m t tuyến có sẵn?  Khi nào cần lắp thêm tổng đài mới?  Nơi nào sẽ lắp đặt? Các quyết đ nh này cấu thành m t nguyên tắc hoạch đ nh mạng. Nó yêu cầu các sự kiện, các luật điều hành và m t cơ cấu để thực thi. Các sự kiện có đƣợc từ việc đo lƣờng tải trên tất cả các tổng đài. Các luật điều hành bao g m các chỉ dẫn theo lý thuyết, các khía cạnh ch n lựa kinh tế, và khả năng của tổng đài cũng nhƣ của thiết b truyền dẫn. Các luật đƣợc thiết kế để tối ƣu giá thành và năng lực kiểm soát tải của mạng. Cơ cấu phải xác đ nh đƣợc phạm vi mà luật áp dụng, và cung cấp các kế hoạch nhƣ đã thảo luận ở trên cũng nhƣ c ng tác báo hiệu và m t kế hoạch t nh cƣớc. Công việc xác đ nh sau cùng là giá cả d ch vụ, bảo trì giám sát mạng thu từ thuê b o nhƣ thế nào. Các kế hoạch rõ ràng có ảnh hƣởng với nhau, trong mối tƣơng qu n ch ng kết hợp các chỉ tiêu kỹ thuật (nhƣ các giới hạn truyền dẫn) với các chính sách và cân nhắc về kinh tế (ví dụ nhƣ giá cƣớc). Tuy nhiên, tất cả các quyết đ nh đều phải có hiệu quả về giá thành. Do đó, kh ng những cần phải biết m t tổng đài mới cần thiết cho m t vùng nào đó, mà còn cần thiết xác đ nh chính xác v trí nào tổng đài sẽ đƣợc đặt. Tổng giá thành của thiết b chuyển mạch, kế hoạch truyền dẫn, và sự điều tiết phải là tối ƣu. Việc c n đối dựa trên giá cả hiện hành, kỹ thuật đƣợc dùng. Đo đó m t kỹ thuật mới đƣợc đƣ r kh ng những do lợi ích của nó mà còn hiệu quả về kinh tế. 1.2. Mạng viễn thông thế hệ mới NGN(Next Generation Network) 1.2.1. Khái niệm ạng viễn th ng thế hệ mới có nhiều tên g i khác nh u, chẳng hạn nhƣ:  ạng đ d ch vụ (cung cấp nhiều loại d ch vụ khác nh u) 22  ạng h i tụ (h trợ cho cả lƣu lƣợng thoại và dữ liệu, cấu tr c mạng h i tụ)  ạng ph n phối (ph n phối t nh th ng minh cho m i phần tử trong mạng)  ạng nhiều lớp (mạng đƣợc ph n phối r nhiều lớp mạng có chức năng đ c lập nhƣng h trợ nh u th y vì m t khối thống nhất nhƣ trong mạng TDM). Cho tới hiện n y, mặc dù các tổ chức viễn th ng quốc tế và cùng các nhà cung cấp thiết b viễn th ng trên thế giới đều rất qu n t m và nghiên cứu về chiến lƣợc phát triển NGN nhƣng vẫn chƣ có m t đ nh nghĩ cụ thể và ch nh xác nào cho mạng NGN. Do đó đ nh nghĩ mạng NGN nêu r ở đ y kh ng thể b o hàm hết m i chi tiết về mạng thế hệ mới, nhƣng nó có thể tƣơng đối là khái niệm chung nhất khi đề cập đến NGN. Bắt ngu n từ sự phát triển củ c ng nghệ th ng tin, c ng nghệ chuyển mạch gói và c ng nghệ truyền dẫn băng r ng, mạng th ng tin thế hệ mới (NGN) r đời là mạng có cơ sở hạ tầng th ng tin duy nhất dự trên c ng nghệ chuyển mạch gói, triển kh i các d ch vụ m t cách đ dạng và nh nh chóng, đáp ứng sự h i tụ giữ thoại và số liệu, giữ cố đ nh và di đ ng. Nhƣ vậy, có thể xem mạng th ng tin thế hệ mới là sự t ch hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dự trên kỹ thuật TD , với mạng chuyển mạch gói, dự trên kỹ thuật IP/AT . Nó có thể truyền tải tất cả các d ch vụ vốn có củ PSTN đ ng thời cũng có thể nhập m t lƣợng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể giảm nhẹ gánh nặng củ PSTN. Tuy nhiên, NGN kh ng chỉ đơn thuần là sự h i tụ giữ thoại và dữ liệu mà còn là sự h i tụ giữ truyền dẫn qu ng và c ng nghệ gói, giữ mạng cố đ nh và di đ ng. Vấn đề chủ đạo ở đ y là làm s o có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình h i tụ này. t vấn đề qu n tr ng khác là sự bùng nổ nhu cầu củ ngƣời sử dụng cho m t khối lƣợng lớn d ch vụ và ứng dụng phức tạp b o g m cả đ phƣơng tiện, phần lớn trong đó là kh ng đƣợc trù liệu khi x y dựng các hệ thống mạng hiện n y. 1.2.2. Đặc điểm của mạng NGN Mạng NGN có b n đặc điểm chính:  Nền tảng là hệ thống mạng mở.  ạng NGN là do mạng d ch vụ th c đẩy, nhƣng d ch vụ phải thực hiện đ c lập với mạng lƣới. 23  ạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dự trên m t gi o thức thống nhất.  Là mạng có dung lƣợng ngày càng tăng, có t nh th ch ứng cũng ngày càng tăng, có đủ dung lƣợng để đáp ứng nhu cầu. Trƣớc hết, do áp dụng cơ cấu mở mà :  Các khối chức năng củ tổng đài truyền thống chi thành các phần tử mạng đ c lập, các phần tử đƣợc ph n theo chức năng tƣơng ứng, và phát triển m t cách đ c lập.  Gi o diện và gi o thức giữ các b phận phải dự trên các tiêu chuẩn tƣơng ứng. Việc ph n tách làm cho mạng viễn th ng vốn có dần dần đi theo hƣớng mới, nhà kinh do nh có thể căn cứ vào nhu cầu d ch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức mạng lƣới. Việc tiêu chuẩn hó gi o thức giữ các phần tử có thể thực hiện nối th ng giữ các mạng có cấu hình khác nhau. Thứ h i, mạng NGN là mạng d ch vụ th c đẩy, với đặc điểm củ :  Chi tách d ch vụ với điều khiển cu c g i  Chi tách cu c g i với truyền tải ục tiêu ch nh củ chi tách là làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng, thực hiện m t cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp d ch vụ. Thuê b o có thể tự bố tr và xác đ nh đặc trƣng d ch vụ củ mình, kh ng qu n t m đến mạng truyền tải d ch vụ và loại hình đầu cuối. Điều đó làm cho việc cung cấp d ch vụ và ứng dụng có t nh linh hoạt c o. Thứ b , NGN là mạng chuyển mạch gói, gi o thức thống nhất. ng th ng tin hiện n y, dù là mạng viễn th ng, mạng máy t nh h y mạng truyền hình cáp, đều kh ng thể lấy m t trong các mạng đó làm nền tảng để x y dựng cơ sở hạ tầng th ng tin. Nhƣng mấy năm gần đ y, cùng với sự phát triển củ c ng nghệ IP, ngƣời t mới nhận thấy r ràng là mạng viễn th ng, mạng máy t nh và mạng truyền hình cáp cuối cùng r i cũng t ch hợp trong m t mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn mà ngƣời t thƣờng g i là dung hợp b mạng . Gi o thức IP làm cho các d ch vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối th ng các mạng khác nh u; con ngƣời lần đầu tiên có đƣợc gi o thức thống nhất mà b mạng lớn đều có thể chấp nhận đƣợc; đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở th ng tin quốc gi (NII). Gi o thức IP thực tế đã trở thành gi o thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu đƣợc sử dụng làm cơ sở cho các mạng đ d ch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn ở thế bất lợi so với các chuyển mạch kênh về mặt khả năng h trợ lƣu lƣợng thoại và cung cấp chất lƣợng d ch vụ đảm bảo cho số liệu. Tốc đ đổi mới nh nh chóng 24 trong thế giới Internet, mà nó đƣợc tạo điều kiện bởi sự phát triển củ các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này. 1.2.3.Các công nghệ trong mạng NGN Công nghệ chuyển mạch Chuyển mạch cũng là m t thành phần trong lớp mạng chuyển tải củ cấu tr c NGN nhƣng có những th y đổi lớn về mặt c ng nghệ so với các thiết b chuyển mạch TD trƣớc đ y. C ng nghệ chuyển mạch củ mạng thế hệ mới là IP, AT , AT /IP h y PLS thì hiện n y vẫn chƣ xác đ nh r , tuy nhiên nói chung là dự trên c ng nghệ chuyển mạch gói, cho phép hoạt đ ng với nhiều tốc đ và d ch vụ khác nh u. Công nghệ truyền dẫn Trong cấu tr c mạng thế hệ mới, truyền dẫn là m t thành phần củ lớp kết nối (b o g m chuyển tải và truy nhập). C ng nghệ truyền dẫn củ mạng thế hệ mới là SDH, WD với khả năng hoạt đ ng mềm dẻo, linh hoạt, thuận tiện cho kh i thác và điều hành quản lý. Các tuyến truyền dẫn SDH hiện có và đ ng đƣợc tiếp tục triển kh i r ng rãi trên mạng viễn th ng là sự phát triển đ ng hƣớng theo cấu tr c mạng mới. Cần tiếp tục phát triển các hệ thống truyền dẫn c ng nghệ SDH và WD , hạn chế sử dụng c ng nghệ PDH. 25  Cáp quang: o Hiện n y trên 60% lƣu lƣợng th ng tin đƣợc truyền đi trên toàn thế giới đƣợc truyền trên mạng qu ng. Công nghệ truyền dẫn qu ng SDH (Hệ thống phân cấp số đồng bộ) cho phép tạo trên đƣờng truyền dẫn tốc đ c c o (n* 155 b/s) với khả năng bảo vệ củ các mạch vòng đã đƣợc sử dụng r ng rãi ở nhiều nƣớc và ở Việt N m. o WDM (Ghép kênh theo bước sóng) cho phép sử dụng đ r ng băng tần rất lớn củ sợi qu ng bằng cách kết hợp m t số t n hiệu ghép kênh theo thời gi n với đ dài các bƣớc sóng khác nh u và t có thể sử dụng đƣợc các cử sổ kh ng gi n, thời gi n và đ dài bƣớc sóng. C ng nghệ WD cho phép n ng tốc đ truyền dẫn lên 5Gb/s, 10Gb/s và 20Gb/s.  V tuyến: o Viba: Công nghệ truyền dẫn SDH cũng phát triển trong lĩnh vực vi b , tuy nhiên do những hạn chế củ m i trƣờng truyền dẫn sóng v tuyến nên tốc đ và chất lƣợng truyền dẫn kh ng c o so với c ng nghệ truyền dẫn qu ng. o Vệ tinh: Vệ tinh quỹ đạo thấp (LEO – Low E rth Orbit), vệ tinh quỹ đạo trung bình ( EO – edium E rth Orbit). Các loại hình d ch vụ vệ tinh đã rất phát triển nhƣ: DTH tƣơng tác, truy nhập Internet, các d ch vụ băng r ng, HDTVNgoài các ứng dụng phổ biến đối với nhu cầu th ng tin quảng bá, viễn th ng n ng th n, với sự kết hợp sử dụng các ƣu điểm củ c ng nghệ CD A, th ng tin vệ tin ngày càng có xu hƣớng phát triển đặc biệt trong lĩnh vực th ng tin di đ ng, th ng tin cá nh n, Công nghệ mạng truy cập Trong xu hƣớng phát triển NGN sẽ duy trì nhiều loại hình mạng truy nhập vào m t m i truyền dẫn chung nhƣ:  ạng truy nhập qu ng  ạng truy nhập v tuyến  Các phƣơng thức truy nhập cáp đ ng: HDSL, ADSL.  Xu hƣớng phát triển mạng truy nhập băng r ng. 26 Hình 2.1. CHƢƠNG II KHÁI QUÁT HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH SỐ 2.1. t c t cu c i. Để mô tả hệ thống chuyển mạch, tiến trình của m t cu c g i xem nhƣ trải qua 10 tầng. Các tầng này đƣợc minh h dƣới đ y và đƣợc tóm tắt trong h i lƣợc đ . Trong đó hình 2.1 mô tả tiến trình của m t cu c g i n i hạt nhìn từ thuê bao g i và tổng đài n i hạt. Hình 2.3 mô tả các tầng của m t cu c g i liên qu n đến tổng đài thứ hai, từ góc nhìn của tổng đài thứ nhất. 2.1.1. Tín hiệu nhấc máy ( off-hook) M t thuê bao muốn thực hiện m t cu c g i trƣớc hết phải nhấc ống nghe. Thủ tục cần thiết này phát ra tín hiệu nhấc máy còn g i là tín hiệu truy cập đƣờng truyền, nó thông báo với tổng đài để chuẩn b điều khiển cu c g i. Việc nhấc ống nghe làm giải phóng m t tiếp điểm, điều này tạo thành m t mạch vòng giữa tổng đài và điện thoại. Khi mạch này hình thành, m t thiết b bên trong tổng đài đƣợc kích hoạt và m t loạt các tín hiệu hƣớng đến các phần thích hợp của tổng đài đƣợc khởi phát. Khi ống nghe đƣợc đặt xuống ở trạng thái rảnh r i, tiếp điểm b ấn xuống tín hiệu truy cập gửi đến tổng đài kh ng còn nữa, mạch vòng b cắt và cu c g i không còn thực thi, nhờ vậy tiết kiệm đƣợc năng lƣợng. Hình 2.1 chỉ ra mô 27 Hình 2.1 hinh mạch điện vòng giữ điện thoại và tổng đài n i b . Năng lƣợng trên đƣờng d y thuê b o đƣợc cấp bởi ngu n pin trong tổng đài, vì nó yêu cầu dòng m t chiều. Ngu n pin đƣợc sạc bởi ngu n điện xoay chiều thông qua b chỉnh lƣu, và là ngu n duy trì cung cấp điện cho tổng đài trong m t thời gi n xác đ nh khi ngu n điện chính b hƣ. 2.1.2. Sự nhận dạng thuê bao g i Cu c g i đƣợc phát hiện tại đơn v kết cuối đƣờng thuê bao thực hiện g i (SLTU – Subcriber Line Terminal Unit) trong tổng đài, đơn v này đã đƣợc quy đ nh chỉ số thiết b ( EN – Equipment Number). Chỉ số này cần đƣợc d ch sang chỉ số thƣ mục của thuê bao( DN – Directory Number). Do đó, cần phải dùng các bảng d ch. Trong tổng đài cơ, ch ng đƣợc giữ trong b dây nối logic. Trong tổng đài SPC, ch ng đƣợc giữ trong b nhớ của máy tính. Hệ thống điều khiển cũng cần phải nhận dạng thuê bao g i vì hai lý do. Thứ nhất, thuê bao cần phải trả cƣớc cho cu c g i. Thứ hai, cần tiến hành thủ tục kiểm tr xem thuê b o có đƣợc phép thực hiện m t cu c g i đƣờng dài hay không. Thông tin cần thiết đƣợc lƣu trữ trong các record (m t phần tử của m t tổ chức 28 lƣu trữ) mô tả chủng loại d ch vụ của thuê bao. Có m t record phân loại d ch vụ cho m i kết cuối trên tổng đài nhằm lƣu trữ các dạng thông tin về kết cuối. 2.1.3. Sự phân phối b nhớ và kết nối các thiết b dùng chung M t chức năng thu c về nguyên lý bên trong tổng đài là điều khiển. M t vài yếu tố logic phải làm sáng t các sự kiện trong quá trình thực thi cu c g i, đƣ r các quyết đ nh hành đ ng cần thiết và khởi đ ng các hoạt đ ng khác. Khi tổng đài nhận m t tín hiệu truy cập (off-hook signal), hệ thống điều khiển phải phân phối thiết b dùng chung cho cu c g i và cung cấp m t đƣờng dẫn cho nó bắt đầu từ đƣờng dây g i. Điều này hình thành nên nhóm thiết b b chiếm dụng lâu, thiết b này cần thiết trong suốt cu c g i và loại thiết b sử dụng ngắn hạn chỉ cần trong gi i đoạn thiết lập cu c g i mà thôi. Trong các tổng đài tƣơng tự, cầu truyền dẫn ph n tách đƣờng tiếng mang tín hiệu xoay chiều với thành phần m t chiều xuyên qua tổng đài là m t ví dụ về loại thiết b thứ nhất. Trong các tổng đài SPC là record của cu c g i, nó là m t vùng của b nhớ b chiếm giữ trong suốt tiến trình cu c g i. Loại thiết b thứ hai g m b thu và lƣu trữ các chữ số cấu thành đ a chỉ củ thuê b o đƣợc g i. Các chữ số này không những nhận dạng thuê b o đƣợc g i mà còn cung cấp thông tin cần thiết để đ nh tuyến cu c g i xuyên qua mạng. Trong m t tổng đài cơ, các chữ số đƣợc lƣu giữ trong thanh ghi và trong tổng đài SPC đƣợc lƣu trữ trong b nhớ. Khi b nhớ đã đƣợc phân phối, m t âm hiệu mời quay số (di l tone) đƣợc gửi đến thuê bao g i để báo rằng tổng đài sẵn sàng tiếp nhận các chữ số đ a chỉ. Vì tổng đài đƣợc thiết kế với các thiết b lƣu trữ trên cơ sở dự báo lƣu lƣợng g i đến th y cho lƣu lƣợng tổng c ng tối đ khi các thuê bao thực hiện đ ng loạt cu c g i, do đó có l c thiếu b nhớ. Tuy nhiên, thuê bao sẽ đƣợc th ng báo điều này qua sự kiện tạm thời không có âm hiệu mời quay số đƣợc gửi từ tổng đài. Trong tổng đài SPC, khả năng này đƣợc giảm thiểu bằng cách gi tăng k ch thƣớc b nhớ, mặc dù vậy điều này chỉ có ch khi năng lực xử lý bắt k p với sự gi tăng tốc đ cu c g i đến. 2.1.4. Các chữ số đ a chỉ Sau khi nhận đƣợc âm hiệu mời quay số, thuê bao nhập vào các chữ số đ a chỉ bằng cách quay số. Các chữ số đƣợc gửi dƣới dạng các tín hiệu đến tổng đài và đƣợc lƣu trữ tại đó. Hoạt đ ng báo hiệu là khía cạnh hết sức quan tr ng trong hệ thống điện thoại và sẽ đƣợc trình bày ở các mục sau. 29 2.1.5. Phân tích chữ số Hệ thống điều khiển phải phân tích các chữ số để xác đ nh tuyến đi r từ tổng đài cho cu c g i. Nếu cu c g i hƣớng đến thuê bao thu c tổng đài n i b thì chỉ có m t mạch có thể đƣợc đ nh tuyến là đƣờng d y thuê b o đƣợc g i. Nếu đƣờng d y đ ng làm việc với cu c đàm thoại khác thì cu c g i không thể thực hiện và tín hiệu bận đƣợc gửi đến thuê bao g i. Mặt khác nếu cu c g i hƣớng đến m t thuê bao thu c tổng đài ở xa, nó có thể đƣợc phân phối bất kỳ m t mạch nào trên tuyến thích hợp đi r kh i tổng đài gốc, việc phân phối bao g m cả tuyến dự phòng. Nếu tất cả các mạch đều bận, tín hiệu báo bận cũng đƣợc gửi đến thuê bao và cu c g i b từ chối. Nếu có m t mạch thích hợp đ ng rảnh, nó sẽ b bắt lấy và sẽ không thể sử dụng cho bất kỳ cu c g i nào khác. Trong các tổng đài cơ điện, việc chiếm giữ này tác đ ng m t điều kiện về mức điẹn vào thiết b kết cuối của mạch và thƣờng đƣợc xem nhƣ th o tác đánh dấu(m rking). Điều này cũng tƣơng tự nhƣ trong các tổng đài SPC. Tuy nhiên th ng tin về mạch thƣờng đƣợc lƣu giữ trong các bảng dƣới dạng phần mềm, trong trƣờng hợp này m t mã chỉ đ nh trong vùng dữ liệu cho trƣớc chỉ ra trạng thái của m t mạch. 30 2.1.6. Thiết lập đƣờng dẫn chuyển mạch Lúc này hệ thống điều khiển biết đƣợc các d nh đ nh của mạch nhập và mạch xuất. Nhiệm vụ kế tiếp của nó là ch n đƣờng dẫn giữa chúng thông qua các chuyển mạch của tổng đài. Bên trong các hệ thống chuyển mạch có các giải thuật ch n các đƣờng dẫn chuyển mạch thích hợp. M i điểm chuyển mạch trên đƣờng dẫn đã ch n phải đƣợc kiểm tr để đảm bảo rằng nó không trong trạng thái phục vụ cho cu c g i khác và chiếm lấy nếu nó rảnh. M t lần nữ , điều này đƣợc thực hiện trong các tổng đài cơ điện bằng cách kiểm tr các điều kiện điện, và trong các tổng đài SPC bằng cách dò và chèn vào các mục nhập trong các bảng đã đƣợc sắp xếp. Trong các tổng đài cơ điện, th nh ghi(đƣợc dùng để nhận và lƣu trữ các chữ số) phải thôi kết nối khi đƣờng dẫn đã đƣợc thiết lập. 2.1.7. Dòng chuông và âm hiệu chuông M t tín hiệu phải đƣợc gửi đến đầu x để tiến hành cu c g i. Nếu thuê bao đƣợc g i là cục b , điều này đƣợc thực hiện thông qua việc gửi dòng điện chuông đến kích hoạt chu ng trong máy điện thoại đƣợc g i. Nếu thuê bao không phải cục b , m t tín hiệu truy cập phải đƣợc gửi đến tổng đài kế tiếp, nhƣ trình bày trên hình 2.3, nhằm kích hoạt nó tiến hành các th o tác riêng. Các th o tác này tƣơng tự nhƣ những gì đƣợc mô tả trong các phần trên đ y, bao g m các tín hiệu gửi lại tổng đài ngu n. Khi tất cả các kết nối đã đƣợc thiết lập cho phép cu c g i tiến hành trên mạng n i hạt hoặc mạng hợp nối hoặc mạng trung kế, dòng điện chuông đƣợc gửi đến thuê b o đầu xa và âm hiệu chu ng đƣợc gửi đến thuê bao g i. 2.1.8. Tín hiệu trả lời M t tín hiệu trả lời nhận từ thuê b o đầu x (trong trƣờng hợp này là tín hiệu truy cập) hay từ tổng đài khác, đƣợc nhận biết bởi hệ thống điều khiển của tổng đài cục b . Sự truyền phải đƣợc chấp thuận trên đƣờng truyền dẫn chuyển mạch đã ch n xuyên qua tổng đài. Dòng điện chuông và âm hiệu chuông phải đƣợc xóa trên đƣờng d y thuê b o đầu xa và thuê bao g i. S u đó h i phần này đƣợc nối với nhau và công việc t nh cƣớc cu c g i này đối với thuê bao g i đƣợc khởi đ ng. 2.1.9. Giám sát Trong khi cu c g i đ ng đƣợc tiến hành, công việc giám sát cũng đƣợc thực thi để t nh cƣớc và phát hiện tín hiệu xóa cu c g i. Công việc giám sát cũng thực hiện quét tất cả các dây kết cuối trên tổng đài để phát hiện tín hiệu truy cập của cu c g i mới. 31 2.1.10. Tín hiệu xóa kết nối Khi nhận tín hiệu xóa kết nối(đƣợc phát ra bởi thuê bao g i hoặc thuê bao đƣợc g i), thiết b tổng đài h y b nhớ đƣợc dùng trong kết nối phải đƣợc giải phóng và sẵn sàng sử dụng cho các cu c g i khác. Trong các mạng đƣợc quản lý và bảo trì m t cách hiệu quả, hệ thống giám sát yêu cầu thu thập dữ liệu trên m i cu c g i. Khi cu c g i thất bại do thiết b h ng hoặc các mạch hay thiết b kh ng đủ để đáp ứng, th ng tin này đƣợc yêu cầu cho công tác bảo trì quản lý và hoạch đ nh mạng. Dữ liệu trên các cu c g i thành c ng dùng để t nh cƣớc. Vì vậy công tác quản lý giám sát rất có ý nghĩ trong mạng điện thoại. Trong các tổng đài cơ điện, điều này ch u ảnh hƣởng của các kết nối dây giữa các thành phần thiết b riêng và các điểm giám sát. Trong tổng đài SPC, vì điều khiển đƣợc thực hiện bởi các máy tính nên dữ liệu đƣợc thu thập và lƣu giữ trong phần mềm. Việc xử lý s u đó đƣợc thực hiện bởi các b xử lý hay chuyển đến các máy tính bên ngoài tổng đài. 2.2. Kỹ thuật báo hiệu trong hệ thống chuyển mạch số 2.2.1. Giới thiệu chung 2.2.1.1. Khái niệm t mạng viễn thông có nhiệm vụ chủ yếu là thiết lập, giải t và duy trì kênh giữ thuê bao với node chuyển mạch hay giữ các node chuyển mạch với nhau. Để thực hiện đƣợc điều này, cần phải có m t hệ thống thông tin hổ trợ đƣợc trao đổi giữ hệ thống chuyển mạch với các thiết b đầu cuối và giữa các hệ thống chuyển mạch với nhau, hệ thống thông tin này g i là hệ thống báo hiệu. Thông tin báo hiệu có thể có nhiều dạng khác nhau để thuận tiện cho việc điều khiển các thao tác chuyển mạch, xử lý g i... Thực chất, m t sự trao đổi tin giữ ngƣời sử dụng và các thiết b trong mạng cần phải có m t sự tổ chức để chúng có thể liên lạc với nhau m t cách an tòan. Cho nên, thông tin báo hiệu có trƣớc, trong và sau m t cu c g i. Để tăng hiệu suất làm việc, thời gian làm việc củ hệ thống báo hiệu càng nh càng tốt, nó phụ thu c vào các thiết b hiện đại trong mạng. 2.2.1.2. Các chức ă bá iệu Ta có thể nêu các chức năng báo hiệu tổng quát nhƣ sau: Chức năng giám sát Chức năng giám sát đƣợc sử dụng để nhận biết và phản ảnh sự thay đổi về 32 trạng thái hoặc về điều kiện củ m t số phần tử (đƣờng dây thuê bao, trung kế). Chức năng tìm chọn Chức năng này liên quan đến việc thiết lập cu c g i và đƣợc khởi đầu băng thuê bao chủ g i gởi thông tin đ a chỉ của thuê bao b g i. Các thông tin đ a chỉ này cùng với các thông tin củ chức năng tìm ch n đƣợc truyền giữa các tổng đài để đáp ứng quá trình chuyển mạch. Chức năng này phải có tính hiệu quả, đ tin cậy cao để đảm bảo việc thực hiện chính xác các chức năng chuyển mạch. Chức năng vận hành Nhận biết và chuyển thông tin về trạng thái tắc nghẽn trong mạng, thông thƣờng là trạng thái đƣờng cho thuê bao chủ g i. Thông báo về các thiết b , các trung kế không bình thƣờng hoặc đang ở trạng thái bảo dƣỡng. Cung cấp các thông tin tính cƣớc. Cung cấp các phƣơng tiện để đánh giá, đ ng chỉnh, cảnh báo từ tổng đài khác. 2.2.1.3. Đặc điểm các hệ thống báo hiệu M t hệ thống báo hiệu có đặc điểm chung nhƣ sau:  Có tính quốc tế  Phù hợp với các thiết b mà nó phục vụ  Khả năng phối hợp với các hệ thống báo hiệu khác. 2.2.1.4. hệ thống thông tin báo hiệu Hệ thống thông tin báo hiệu cũng là m t hệ thống thông tin điện, nó cũng g m :  Ngu n tất cả các tín hiệu cần thiết cho việc thiết lập cu c g i và cung cấp các d ch vụ khác.  Công việc truyền dẫn để chuyển tín hiệu từ ngu n tới đích. Hình 2.4. 33 2.2.1.5. Kỹ thuật báo hiệu Nhƣ vậy, kỹ thuật báo hiệu nghiên cứu về: - N i dung báo hiệu. - Phƣơng pháp truyền báo hiệu. - Kỹ thuật xử lý báo hiệu. 2.2.2. N i dung của báo hiệu 2.2.2.1. Phân tích cu c g i Trong mạng điện điện thoại, khi m t thuê bao muốn nối với m t thuê bao khác bất kỳ trong mạng thì báo hiệu sẽ thông báo cho mạng chuyển mạch biết rằng thuê bao đó yêu cầu phục vụ, và sau đó trao cho chuyển mạch n i hạt các số liệu cần thiết để nhận biết thuê bao ở xa cần đến và từ đó đ nh tuyến cu c g i m t cách chính xác. Báo hiệu còn giám sát cu c g i và trao cho thuê bao các thông tin trạng thái nhƣ mời quay số, âm báo bận, h i âm chu ng 2.2.2.2. Phân loại báo hiệu Có thể phân loại báo hiệu theo các cách nhƣ sau : 34 Phân theo chức năng Báo hiệu nghe - nhìn : Là loại báo hiệu nghe thấy đƣợc đối với thuê bao trong tiến trình cu c g i. Đó là các loại thông tin nhƣ sau chủ yếu từ tổng đài đến thuê bao nhƣ sau: o Âm mời qu y số: Khi thuê bao nhấc tổ hợp, trở kháng đƣờng dây giảm xuống đ t ng t. Dẫn đến dòng điện trên dây tăng lên. Điều này đƣợc tổng đài nhận biết thuê bao yêu cầu thiết lập cu c g i và nó phát cho thuê bao âm mời quay số với tần số khoảng 425Hz liên tục. o Âm báo bận hoặc th ng báo: Trƣờng hợp 1 thuê bao bận, hay sau khi kết thúc cu c g i, thuê bao này đã đặt máy, tổng đài phát âm báo bận cho thuê bao kia với tần số 425 HZ, tỷ lệ 1:1. Âm báo bận còn đƣợc gởi cho thuê bao chủ g i khi thuê bao này sau 1 khoảng thời gian sau khi đã nhận đƣợc âm mời quay số mà vẫn chƣa quay số. Trƣờng hợp thuê bao b g i đi vắng hoặc có các d ch vụ đặc biệt củ nó thì tổng đài thông báo cho thuê bao chủ g i các bản tin Hình 2.5. 35 tƣơng ứng. o Dòng chuông: dòng chuông đƣợc phát cho thuê bao b g i khi thuê bao này r i với tín hiệu xoay chiều khoảng 75VAC, 25Hz. o H i m chu ng: H i âm chuông đƣợc phát cho thuê bao chủ g i qua tuyến thoại từ tổng đài khi đang đổ chuông cho thuê bao b g i. Tín hiệu h i âm chuông có tần số 425Hz, tỷ lệ 1:3. o Các bản tin th ng báo khác: Nếu trong tổng đài có các bản tin đặc biệt đƣợc ghi sẵn về các lý do cu c g i không thành nhƣ tình trạng ứ tuyến, h ng hóc thì tổng đài phát cho thuê bao chủ g i các bản tin tƣơng ứng. Trƣờng hợp này là do cu c g i không thành không phải bởi các lý do của thuê bao b g i. o T n hiệu phục h i và giữ máy quá l u: Tín hiệu này truyền tới thuê bao chủ g i khi thuê bao b g i đã đặt máy và tổng đài đã gởi tín âm báo bận mà thuê bao chủ g i không nghĩ đến việc giải t tuyến g i. Sau đó m t khoảng thời gian trễ thì tuyến mới đƣợc thực sự giải t . Tín hiệu này cũng đƣợc phát khi thuê bao duy trì trạng thái ch n số quá lâu. Tín hiệu này thƣờng là sau âm báo bận.  Bá iệu trạ t ái (bá iệu iá sát): Xác đ nh trạng thái đƣờng d y củ thuê b o và cu c g i. o Trạng thái nhấc tổ hợp: Xuất hiện khi thuê bao nhấc tổ hợp hoặc tín hiệu chiếm dùng từ m t đƣờng trung kế g i vào; nó biểu th yêu cầu thiết lập cu c g i mới. Sau khi thu đƣợc tín hiệu này, tổng đài sẽ đấu nối với m t thiết b thích hợp để thu thông tin đ a chỉ từ thuê bao chủ g i hoặc từ đƣờng trung kế. o Trạng thái đặt tổ hợp: Xuất hiện khi thuê bao đặt tổ hợp hoặc tín hiệu yêu cầu giải t từ đƣờng trung kế đƣa tới. Thông tin này chỉ rằng cu c g i đã kết thúc, yêu cầu giải t tuyến g i. Khi nhận đƣợc thông tin này, tổng đài giải phóng tất cả các thiết b dùng để đấu nối cu c g i này và xóa các thông tin dùng để thiết lập và duy trì cu c g i, đ ng thời thiết lập thông tin tính cƣớc. o Trạng thái r i – bận: Dự vào tình trạng tổ hợp cúa thuê bao b g i hoặc đƣờng trung kế là r i hay bận hoặc ứ tuyến để tổng đài phát thông tin về trạng thái củ thuê bao b g i hoặc đƣờng truyền cho thuê bao chủ g i. o Tình trạng h ng hóc: Bằng các phép thử tổng đài xác đ nh trình trạng củ đƣờng dây để có thể thông báo cho thuê bao hoặc cho b 36 phận điều hành và bảo dƣỡng. o T n hiệu trả về: Khi đổ chuông, ngay sau khi thuê bao b gói nhấc máy, m t tín hiệu ở dạng đảo ngu n đƣợc truyền theo đƣờng dây tới thuê bao chủ g i. Tín hiệu này dùng để thao tác m t thiết b đặt ở thuê bao chủ g i nhƣ b tính cƣớc hoặc đối với thuê bao dùng thẻ.  Bá iệu đ a c ỉ: Thông tin đ a chỉ g m m t phần hoặc toàn b đ a chỉ của thuê bao b g i, đ i khi còn kèm theo các số liệu khác. Sau khi nhận đƣợc âm mời quay số, thuê bao tiến hành phát các chữ số đ a chỉ của thuê bao b g i. Các chữ số này có thể đƣợc phát dƣới dạng thập phân hay ở dạng mã đa tần. o T n hiệu xung thập ph n: Các chữ số đ a chỉ đƣợc phát dƣới dạng chu i của sự gián đoạn mạch vòng m t chiều (DC) nhờ đĩa quay số hoặc hệ thống phím thập phân. Số lƣợng các lần gián đoạn chỉ th chữ số đ a chỉ trừ số ‘0’ ứng với 10 lần gián đoạn. Tốc đ gián đoạn là 10 lần m i giây và tỷ số xung là 1:2. Có m t kh ang thời gian giữa các số liên tiếp khoảng vài trăm ms trƣớc chữ số kế tiếp để tổng đài phân biệt các chữ số với nhau. Chú ý: Phƣơng pháp phát các chữ số thập phân này không thể phát khi đang h i thoại. o T n hiệu mã đ tần ghép cặp (DT F): Phƣơng pháp này khắc phục đƣợc nhƣợc điểm của phƣơng pháp trên. Nó sử dụng 2 trong 6 tần số âm tần để chuyển các chữ số đ a chỉ. Khi ấn m t phím, ta nhận đƣợc m t tín hiệu bao g m sự kết hợp củ hai tần số : m t ở nhóm này và m t ở nhóm kia g i là đ tần ghép cặp (Dual Tone Multifrequency : DTMF). Các tần số đƣợc ch n s o cho sự ph ng tạo tín hiệu là bé nhất. Tín hiệu truyền đi dài hay ngắn phụ thu c và thời gian ấn phím. Thời gian này chính là thời gian kéo dài củ tín Hình 2.6. 37 hiệu. Phƣơng pháp này có ƣu điểm là: Thời gian quay số nhanh hơn. Có thể quay số trong khi đàm thoại (sử dung cho điện thoại h i ngh ). t e tổ qua  Bá iệu iữa tổ đài với t uê ba o T n hiệu đƣờng d y thuê b o chủ g i: - Tín hiệu yêu cầu g i. - Tín hiệu yêu cầu giải t tuyến g i. - Tín hiệu đ a chỉ. - Tín hiệu báo bận. - Tín hiệu báo r i. - H i âm chuông. - Tín hiệu trả lời về. - Tín hiệu giữ máy quá lâu. o T n hiệu đƣờng d y thuê b o b g i: - Tín hiệu chuông. - Tín hiệu trả lời. - Tín hiệu phục h i o T n hiệu đƣờng d y thuê b o thứ 3: Giống nhƣ tín hiệu đƣờng dây thuê bao b g i. Đƣợc sử dụng cho điện thoại h i ngh . Nó làm gián Hình 2.7. 38 đoạn thuê bao chủ g i trong m t khoảng thời gian nh hơn tín hiệu giải t g i khoảng 200ms đến 320ms.  Báo hiệu liên tổ đài: Có thể đƣợc truyền dẫn tín hiệu báo hiệu theo đƣờng dây báo hiệu riêng hoặc đi chung với đƣờng dây th ai. Chúng sử dụng tần số trong băng tần tiếng nói (trong băng) hoặc ở ngoài dải tần tiếng nói (ngoài băng). Thƣờng sử dụng 2 kỹ thuật truyền sau : - Báo hiệu kênh kết hợp (CAS). - Báo hệu kênh chung (CCS). Dạng của tín hiệu : - Dạng xung : Tín hiệu đƣợc truyền đi dƣới dạng xung, ví dụ nhƣ tín hiệu đ a chỉ. - Dạng liên tục : Truyền liên tục về mặt thời gian nhƣng thay đổi về trạng thái đặc trƣng nhƣ tần số - Dạng áp chế : Tƣơng tự nhƣ truyền xung nhƣng khoảng truyền dẫn không ấn đ nh trƣớc mà kéo dài cho đến khi có sự xác nhận của phía thu qua m t thiết b xác nhận truyền về. 2.2.3. ƣơ p áp truyền dẫn báo hiệu Có nhiều cách phân loại phƣơng pháp truyền báo hiệu, nhƣng ở đây, ta phân thành hai loại sau : - Báo hiệu kênh kết hợp (CAS : Chanel Associated Signalling). - Báo hiệu kênh chung (CCS : Common Chanel Signalling). 39 2.2.3.1. Báo hiệu kênh kết hợp Báo hiệu kênh kết hợp là loại báo hiệu mà trong đó, các đƣờng báo hiệu đã đƣợc ấn đ nh trên m i kênh thông tin và các tín hiêu này có thể đƣợc truyền theo nhiều cách khác nhau. Có hai loại thông tin báo hiệu trong báo hiệu kênh kết hợp là : Báo hiệu đƣờng dây và báo hiệu thanh ghi (đ a chỉ).  Báo hiệu đƣờng d y: là phƣơng pháp báo hiệu đƣợc truyền dẫn giữa các thiết b kết cuối và thƣờng xuyên kiểm tra đƣờng truyền hoặc tất cả các mạch kết cuối, ví dụ các trạng thái bận, r i  Báo hiệu th nh ghi: Báo hiệu thanh ghi là sự truyền tất cả các thông tin có liên quan đến tuyến nối cu c g i b o g m các con số thuê bao b g i, những đặc tính của thuê bao đó. Phương pháp truyền:  Điểm nối điểm (end – to – end): Theo phƣơng pháp báo hiệu này, thông tin luôn đƣợc truyền đi giữ các đầu cuối của tuyến nối theo tiến triển của nó. Ví dụ khi thiết lập tuyến nối qua 3 tổng đài A-B-C, thông tin báo hiệu đầu tiên đƣợc truyền từ A tới B và sau khi quảng nối B-C đƣợc thiết lập thì báo hiệu lại đƣợc truyền từ A tới C.  Đƣờng tiếp đƣờng (link – to – link): Tín hiệu luôn đƣợc truyền đi và tạm lƣu từng quảng của tuyến nối. Đầu tiên thông tin báo hiệu đƣợc truyền đi từ A đến B và sau khi quảng nối từ B đến C đƣợc thiết lập thì thông tin báo hiệu tiếp tục truyền đi từ B đến C. Nói chung, thông tin báo hiệu giám sát và các kiểu thuê bao đƣợc truyền dẫn theo phƣơng thức đƣờng tiếp đƣờng còn thông tin đ a chỉ thì đƣợc truyền đi theo phƣơng pháp điểm nối điểm hoặc đƣờng tiếp đƣờng tùy thu c và cấu trúc mạng. Hình 2.8. 40 Các kỹ thuật truyền các tín hiệu báo hiệu trong CAS t cách chính xác, báo hiệu kênh kết hợp phải là m t sự kết hợp vĩnh viễn với kênh mang cu c g i thật sự. Từ đó, ta có các dạng khác nhau củ tín hiệu báo hiệu: - Tín hiệu báo hiệu nằm trong kênh thoại (DC, trong băng). - Tín hiệu báo hiệu nằm trong kênh thoại nhƣng phạm vi tần số khác ( ngoài băng). - Tín hiệu báo hiệu ở trong 1 khe thời gian, mà trong đó, các kênh thoại đƣợc phân chia m t cách cố đ nh theo chu kỳ (báo hiệu PCM trong TS16). Báo hiệu kênh kết hợp có thể sử dụng giữa các loại tổng đài khác nhau. Nhƣ vậy, kỹ thuật truyền báo hiệu này g m các tín hiệu báo hiệu : - Báo hiệu DC. - Báo hiệu AC. - Báo hiệu PCM.  Các t n hiệu báo hiệu cơ bản: Các tín hiệu báo hiệu giữ tổng đài với tổng đài bao g m m t số tín hiệu cơ bản sau cho m t cu c g i hoàn thành: - Tín hiệu chiếm dụng (Seizure) : Yêu cầu chiếm dụng m t đƣờng vào tổng đài B (1 kênh th i) và các thiết b để nhận thông tin đ a chỉ. - Tín hiệu xác nhận chiếm dụng (Seizure aknowledgement): Thông báo cho tổng đài A biết rằng tổng đài B đã nhận đƣợc tín hiệu chiếm dụng từ A. - Thông tin đ a chỉ (Address Information): Số đ a chỉ của thuê bao B. - Tín hiệu trả lời (B answer): Tổng đài B báo cho tổng đài A biết thuê bao B nhấc máy. - Xóa về (Clear back): Tổng đài B báo cho tổng đài A biết B đã gác máy. - Xóa đi (Clear forward): Tổng đài B nhận thông báo cu c g i đã kết thúc, giải t a thiết b và đƣờng dây. 41 2.2.3.2. Báo hiệu kênh chung Báo hiệu kênh chung (Common Ch nnel Sign lling) khắc phục đƣợc nhƣợc điểm củ báo hiệu kênh kết hợp về hiệu suất sử dụng kênh báo hiệu. Đối với báo hiệu kênh chung, kênh báo hiệu đƣợc ph n phát cho kênh tiếng nói chỉ trong m t khoảng thời gi n báo hiệu. Ngƣời t sử dụng m t tuyến riêng biệt cho kênh báo Hình 2.9. Hình 2.10. 42 hiệu. Nói cách khác, hệ thống báo hiệu kênh chung có m t chùm kênh báo hiệu. Chùm kênh này chỉ đƣợc cấp cho kênh tiếng nói khi có nhu cầu báo hiệu trƣớc nhất. Vì vậy, kênh tiếng nói cần xếp hàng chờ kênh báo hiệu r i. Do đó, dung lƣợng chùm kênh báo hiệu phụ thu c vào cấp phục vụ có thể chấp nhận đƣợc, n i dung báo hiệu, tần suất sử dụng m i kênh tiếng nói. Nhờ sử dụng kỹ thuật này, thiết b có thể tập trung hó và chế tạo g n gàng hơn. Điều này tạo r ƣu điểm về mặt kinh tế và tiết kiệm đƣợc kh ng gi n lắp đặt thiết b . Tuy nhiên, phƣơng thức này chỉ có thể sử dụng cho các tổng đài SPC để tr o đổi báo hiệu liên tổng đài giữ các b xử lý. Trong hệ thống PC , kênh báo hiệu có thể sử dụng bất kỳ khe thời gi n nào mà kh ng nhất thiết phải là khe thời gi n TS16. Các bản tin báo hiệu đƣợc truyền đi dƣới dạng các gói, tốc đ kênh truyền là 64 bps. Cấu trúc bản tin CCS như sau: Đ chỉ đ ch Đ chỉ ngu n Số gói Trƣờng số liệu Trƣờng kiểm tr  Đ chỉ đ ch: Đ chỉ này đƣợc ph n t ch tại bất kỳ máy thu nào và đƣợc so sánh với đ chỉ củ nó. Nếu kh ng trùng thì bản tin đó đƣợc truyền đến điểm khác cho đến khi đến đ ch thực củ nó.  Đ chỉ ngu n: Đ chỉ này gi p cho máy t nh biết đƣợc để khi có nhu cầu cấp phát lại bản tin thì có đ chỉ để yêu cầu phát lại.  Số gói: Số gói chỉ r tất cả các số liệu củ bản tin đƣợc sắp xếp lần lƣợt m t cách ch nh xác. Số liệu này đƣợc kiểm tr liên tục và chỉ đƣợc lấy r khi có chỉ dẫn.  Trƣờng số liệu: Chứ những th ng tin củ báo hiệu.  Trƣờng kiểm tr l i: Cho phép số liệu đƣợc kiểm tr trƣớc khi truyền đến đ ch. Đặc điểm nổi bật củ báo hiệu kênh chung là các đầu cuối kh ng chỉ dành riêng cho m t cu c nối mà m t bản tin tuần tự có thể đƣợc tr ng b bất cứ đầu cuối nào với những cu c g i khác nh u và đ ch khác nh u. Tất cả các bản tin củ cu c g i kh ng nhất thiết phải cùng hƣớng. Các bản tin tiêu biểu đƣợc truyền đi m t cách phù hợp với những tuyến đƣợc đ nh r bằng thuật toán dự trên cơ sở đ ch, t nh sẵn sàng và tải củ mạch. hi bản tin đƣợc thu thập, nó đƣợc truyền đến những điểm đã ch n trên mạng. hi tới đ ch, nó đƣợc tiến hành, so sánh và điều chỉnh, kiểm tr l i. Nếu có l i, nó yêu cầu phát lại bản tin. Vì CCS kh ng chuyển báo hiệu trên các trung 43 kế đàm thoại đã thiết lập và giám sát, nên tuyến g i phải đƣợc kiểm tr liên tục m i khi cu c g i đ ng thiết lập. Điều này đƣợc thực hiện nhờ b thu phát âm thanh đƣợc nối tại thời điểm thiết lập nhằm đảm bảo sự liên tục củ tuyến. Ưu điểm: inh tế, Nh nh, Tin cậy, Dung lƣợng c o, Linh h t. 2.2.4. Báo hiệu số 7 2.2.4.1. Khái niệm chung Báo hiệu số 7 đƣợc quốc tế c ng nhận là hệ thống CCS giữ các tổng đài để sử dụng trong mạng quốc gi và quốc tế. Th ng tin báo hiệu đƣợc truyền đi trên m t khe thời gi n đƣợc ph n phát trên 1 trong các tuyến PC m ng các kênh thoại. V dụ : H i tổng đài tr o đổi với nh u bằng 2 lu ng 2 bps, nhƣ vậy, khả năng dung lƣợng kênh th ng tin giữ 2 tổng đài này là 60 kênh, trong đó, 1 lu ng 2 bps m ng báo hiệu số 7 trong TS16 củ nó. Th ng tin báo hiệu đƣợc tách, ghép qu trƣờng chuyển mạch củ tổng đài hoặc ở DLTU (Digit l Line Termin l Unit). Th ng tin báo hiệu đƣợc gởi từ tổng đài này s ng tổng đài khác đƣợc xác đ nh bởi hệ thống điều khiển qu S/R CCS cho báo hiệu số 7. S/R CCS b o g m 3 ph n hệ trên cơ sở củ các b xử lý. Th ng tin từ hệ thống điều khiển tổng đài nhận từ ph n hệ điều khiển báo hiệu dƣới dạng thức th ch hợp. Các bản tin đƣợc xếp hàng ở đ y, cho đến khi có thể đƣợc truyền đi. hi kh ng có các bản tin để Hình 2.11. 44 truyền đi thì ph n hệ điều khiển báo hiệu phát các bản tin ch n l c để giữ tuyến lu n ở trạng thái t ch cực. Các bản tin đƣợc gởi qu ph n hệ đầu cuối báo hiệu, ở đó sử dụng các bits kiểm tr đƣợc phát đi từ ph n hệ điều khiển l i để tạo thành các đơn v báo hiệu số 7 hoàn chỉnh. Tại tổng đài thu, quá trình ngƣợc lại đƣợc thực hiện. • Điểm báo hiệu (SP : Sign l Point): Điểm báo hiệu là m t node chuyển mạch hoặc m t node xử lý trong mạng báo hiệu, có khả năng thực hiện các chức năng báo hiệu. Điểm chuyển tiếp báo hiệu (STP: Sign l Tr nsport Point): Là điểm báo hiệu mà th ng tin báo hiệu thu đƣợc trên m t kênh báo hiệu và s u đó chuyển gi o cho kênh khác mà nó kh ng xử lý đƣợc n i dung củ tin báo. • ênh báo hiệu: Báo hiệu số 7 sử dụng các kênh báo hiệu để chuyển tải th ng tin báo hiệu giữ h i điểm báo hiệu. Về mặt vật lý, kênh báo hiệu b o g m kết cuối báo hiệu ở m i đầu kênh và vài loại m i trƣờng truyền dẫn (thƣờng là các khe thời gi n ở đƣờng truyền PC ). t số các kênh báo hiệu đấu song song trực tiếp giữ 2 điểm báo hiệu tạo thành chùm kênh báo hiệu. • Các phƣơng thức báo hiệu: • iểu kết hợp (Associ ted): Các t n hiệu báo hiệu liên qu n đến sự kết nối các kênh gi o th ng giữ h i tổng đài A, B đƣợc truyền trên các tuyến báo hiệu trực tiếp giữ ch ng. • iểu kh ng kết hợp (Non-Associ ted): Các t n hiệu báo hiệu liên qu n đến sự kết nối các kênh gi o th ng giữ h i tổng đài A, B đƣợc đ nh tuyến qu m t vài tuyến trung kế tùy thu c vào mạng ở những thời điểm khác nh u, trong khi kênh gi o th ng đƣợc nối trực tiếp giữ A và B. Các thời điểm khác nh u thì sự đ nh tuyến củ các t n hiệu báo hiệu có thể theo các đƣờng dẫn khác nh u. Phƣơng pháp này t đƣợc sử dụng vì nó khó xác đ nh đƣợc sự đ nh tuyến m t cách ch nh xác củ các bản tin báo hiệu ở m i thời điểm. Hình 2.12. 45 • iểu tự kết hợp (Qu si-Associ ted): iểu này là trƣờng hợp giới hạn bởi kiểu kh ng kết hợp, th ng tin báo hiệu giữ h i node A và B đƣợc đ nh tuyến xác đ nh trƣớc qu 1 tuyến báo hiệu node trung chuyển (t ndem) trong khi các kênh gi o th ng đƣợc đ nh tuyến trực tiếp giữ A và B. Điểm qu n tr ng nổi bậc nhất củ kiểu tự kết hợp là t nh s o lƣu dự phòng. Hình 2.14. Hình 2.13. 46 2.2.4.2. Phân mức trong báo hiệu số 7 • ức 1: ức tuyến vật lý: đ y là mức đáy củ ch ng phƣơng thức. Tổng qu n, nó là phƣơng tiện để gởi dòng các bits củ th ng tin từ điểm này đến điểm khác trên m t nối kết vật lý. ức này đ nh nghĩ các đặc t nh vật lý, điện và các chức năng củ tuyến số liệu báo hiệu và phƣơng tiện để truy cập nó hoặc yêu cầu 1 cấu tr c th ng tin mà nó đƣợc cung cấp bởi thiết b truyền dẫn hoặc tìm l i cơ kh . Trong m i trƣờng mạng số liệu, CCS7 thƣờng đƣợc sử dụng khe thời gi n báo hiệu TS16/PC 32 hoAEc TS24/PC 24 với tốc đ kênh báo hiệu 64 bps. Trong m i trƣờng tƣơng tự, CCS7 có thể truyền trên các đƣờng modem với tốc đ thấp khoảng 4,8 bps. • ức 2: ức tuyến dữ liệu: Cung cấp các chức năng và các thủ tục cho việc truyền th ng tin báo hiệu. t bản tin báo hiệu đƣợc truyền trên tuyến theo các đơn v báo hiệu với chiều dài th y đổi. t đơn v báo hiệu b o g m th ng tin điều khiển truyền tin thêm vào trong n i dung củ bản tin báo hiệu. Chức năng b o g m : - Giới hạn n i dung đơn v báo hiệu bằng các cờ. - Chèn thêm bits để chống nhầm lẫn với cờ. - Sử dụng các bits kiểm tr . - Chống l i bởi phƣơng thức tự đ ng h i lại. - Dò tìm đƣờng báo hiệu s i bằng cách giám sát tốc đ l i trên các đƣờng báo hiệu. • ức 3: ức mạng báo hiệu: Đ nh nghĩ các chức năng và thủ tục truyền Hình 2.15. 47 chung và đ c lập các tuyến báo hiệu riêng lẻ. Các chức năng ch nh s u : - Xử lý bản tin báo hiệu: Trong khi truyền bản tin báo hiệu, những chức năng này hƣớng tới tuyến báo hiệu hoặc phần ngƣời sử dụng tƣơng ứng. - Quản lý mạng báo hiệu: Điều khiển xác đ nh hƣớng theo thời gi n thực, điều khiển và tái tạo lại cấu hình mạng khi cần thiết. • ức 4: ức ngƣời sử dụng: i phần cho ngƣời sử dụng xác đ nh các chức năng và các thủ tục đặc trƣng cho từng ngƣời sử dụng riêng biệt. 2.2.5. Xử lý báo hiệu trong tổ đài 2.2.5.1. Giới thiệu Hệ thống báo hiệu đƣợc sử dụng nhƣ m t ng n ngữ cho 2 thiết b trong hệ thống chuyển mạch tr o đổi với nh u để thiết lập tuyến nối cho cu c g i. Giống nhƣ bất kỳ ng n ngữ nào, ch ng cũng có từ vựng với những chiều dài khác nhau và đ ch nh xác khác nh u. Tức là các báo hiệu cũng có thể th y đổi về k ch thƣớc và dạng c pháp củ nó theo các quy luật để ghép nối và tạo th ng tin báo hiệu. Xử lý báo hiệu trong tổng đài là sự xử lý các dạng t n hiệu báo hiệu thuê b o và tổng đài trên các đƣờng d y thuê b o và trung kế trong tổng đài. Báo hiệu trong tổng đài điện thoại b o g m kh ng chỉ là báo hiệu giữ tổng đài với thuê b o và báo hiệu liên đài mà còn m ng các th ng tin về trạng thái cu c g i bằng các tones và các bản tin th ng báo khác 48 Nhƣ vậy, t thấy rằng quá trình xử lý báo hiệu b o g m các phần ch nh s u: - Đ nh tuyến trong tổng đài. - Các b thu phát báo hiệu. - Tạo tones và các bản tin th ng báo. 2.2.5.2. Sự đ nh tuyến trong tổ đài  Báo hiệu tổng đài - thuê bao: Trong tổng đài SPC có khả năng cho phép h i loại thuê b o tƣơng tự và thuê b o số ứng với m i loại, t có các t n hiệu, phƣơng pháp đ nh tuyến khác nh u. o Thuê b o tƣơng tự: Trên mạng điện thoại hiện n y, vì lý do kinh tế thƣờng sử dụng thuê b o tƣơng tự. Sự đ nh tuyến thuê b o tƣơng tự nhƣ hình dƣới đ y. Sự đ nh tuyến g m h i thành phần báo hiệu: - T n hiệu báo hiệu đƣờng d y (giám sát): m ng trạng thái củ mạch điện. - T n hiệu báo hiệu đ chỉ (ch n số): chỉ th số thuê b o b g i. T n hiệu báo hiệu đƣờng d y có nhiệm vụ giám sát mạch điện đƣờng Hình 2.16. 49 d y thuê b o. Với các thuê b o tƣơng tự, dạng t n hiệu này ở dạng LD (cắt mạch vòng). T n hiệu báo hiệu ch n số (đ chỉ) có thể đƣợc thuê b o phát bằng 2 cách: LD hoặc F (mã đ tần). Đối với điện thoại dùng đĩ qu y số, cả báo hiệu đƣờng d y và ch n số đều đƣợc thực hiện theo kiểu cắt mạch vòng (Loop – disconnection). Các t n hiệu báo hiệu này đƣợc tách r từ đƣờng d y thuê b o bởi SLTU. S u đó, ch ng đƣợc thu thập tại khối điều khiển SLTU để biến đổi từ trạng thái LD sang các t n hiệu trạng thái và chữ số đ chỉ r i gởi đến hệ thống điều khiển t eng đài để xử lý và từ đó đƣ r những th o tác th ch hợp. Đối với điện thoại ấn ph m, t n hiệu đƣờng d y đƣợc tiến hành theo kiểu LD còn t n hiệu ch n số theo kiểu F. Nhƣ vậy, t n hiệu đƣờng d y đƣợc tách r kh i SLTU và qu b SLTU đến hệ thống điều khiển tổng đài nhƣ điện thoại đĩ qu y số. Sự truy cập đến b thu F th ng thƣờng qu khối chuyển mạch tập trung thuê b o. B thu F có thể dùng chung cho 1 số lớn đƣờng d y thuê b o với mục đ ch giảm chi ph thiết b . o Thuê b o số: Đ y là sự đ nh tuyến báo hiệu đến 2 kiểu thuê b o số ISDN và ISPBX trên sự truy cập đƣờng d y sơ cấp và thứ cấp. Trong sự truy cập sơ cấp, 1 kênh báo hiệu 16 bps kết hợp với 2 kênh giao thông 64 bps tạo thành tốc đ 144kbps dạng (2B+D) cho m i hƣớng. ênh báo hiệu m ng th ng tin báo hiệu đƣờng d y và ch n số cho cả 2 kênh gi o th ng nhƣ th ng tin xử lý cu c g i và Hình 2.17. 50 các th ng tin bảo dƣỡng. Trong sự truy cập thứ cấp b o g m 1 đƣờng dẫn 2 bps từ 1 ISPBX, 1 kênh báo hiệu kênh chung tốc đ 64kbps cho 30 kênh gi o th ng 64 bps đƣợc m ng trong TS16.  Báo hiệu liên tổng đài: Các hệ thống báo hiệu khác nh u trên các đƣờng trung kế đƣợc đ nh tuyến đến các b thu phát báo hiệu tƣơng ứng đƣợc thực hiện nhờ b chuyển đổi t n hiệu hoặc kết hợp trong ATTU (An logue Trunk Termin lting Unit) cho các kiểu báo hiệu LD, DC và 1VF. Hệ thống báo hiệu 1VF là hệ thống báo hiệu đơn tần trong băng, nó có thể là báo hiệu đƣờng d y hoặc báo hiệu đ chỉ (nhƣng chủ yếu là đƣờng d y). Sự chuyển đổi báo hiệu trong băng s ng dạng th ch hợp để đƣ đến các b thu phát báo hiệu (thƣờng là CAS) có thể đƣợc thực hiện bởi m t thiết b kết hợp ở m i ng vào tƣơng tự đến 1 ATTU hoặc sử dụng m t đơn v đơn giản mà nó tách các tones từ dòng số 2 bps. Phƣơng thức thứ 2 thƣờng đƣợc sử dụng nhiều hơn vì t nh kinh tế củ nó. B chuyển đổi thực hiện chi m t ng vào 2 bps chƣ 30 kênh với m báo hiệu đơn tần 1VF thành ng r 2 bps với báo hiệu m ng trong TS16. Thiết b do đó phải có khả năng tìm kiếm sự xuất hiện củ các tones đƣợc mã hó số (v dụ 2280). Điều này đƣợc thực hiện bởi kỹ thuật l c số. Đối với hƣớng ngƣợc lại, thiết b chuyển đổi các bits CAS trong TS16 thành các tones tƣơng ứng chèn vào Hình 2.18. 51 lu ng 2 bps. Báo hiệu F đƣợc đ nh tuyến trên cơ sở c ll-by-call qua khối chuyển mạch nhóm từ đƣờng d y đ ng g i đến b thu phát F bằng nối kết thời gi n giữ ngắn (short-holding-time). Nối kết thời gi n giữ ngắn là m t nối kết trong thời gi n rất ngắn thƣờng với mục đ ch thu nhận các chữ số đ chỉ, nối kết này đƣợc giải phóng ng y s u khi t n hiệu đ chỉ đã kết th c. L c này m t đƣờng dẫn thoại đƣợc thiết lập qu trƣờng chuyển mạch đến ng r yêu cầu. Tùy theo phƣơng thức truyền th ng tin báo hiệu mà có phƣơng pháp biến đổi khác nh u. Để truy nhập tới b thu phát báo hiệu CAS là các đƣờng nối bán cố đ nh. Còn các đƣờng nối tới các b thu phát F là các tuyến cố đ nh thực hiện nguyên tắc tr o đổi giữ các khe thời gi n TS16 với nh u và n i dung các TS này có chứ th ng tin báo hiệu. Đối với báo hiệu kênh chung, th ng tin báo hiệu đƣợc chứ trong các TS16 củ các lu ng 2 bps để truy nhập đến b thu phát CCS qu đƣờng nối bán vĩnh viễn (semi-perm nent) qu trƣờng chuyển mạch. Nối kết này cho phép các khe thời gi n từ lu ng 2 bps truy cập đến CCS S/R qua 1 cổng 2 bps. Nối kết này là bán vĩnh viễn vì nó duy trì trong m t thời gi n dài (có thể là vài năm) cho đến khi có sự cố hoặc có sự th y đổi lớn trong tổng đài thì hệ thống điều khiển sẽ thiết lập trở lại. 52 2.2.5.3. Các b thu phát báo hiệu Thu phát MF Để đ nh tuyến báo hiệu F từ thuê b o hoặc các đƣờng trung kế tới b thu phát F, yêu cầu ở m i b thu phát cần phải gi o tiếp với 30 kênh thoại và số b thu phát yêu cầu phụ thu c vào tốc đ sử dụng và thời gi n chiếm dùng củ m i cu c g i. Đối với báo hiệu thuê b o, m t đƣờng dẫn đơn hƣớng đƣợc thiết lập qu b tập trung thuê b o giữ SLTU đ ng g i và 1 khe thời gi n r i trong đƣờng c o tốc tới b thu phát F, trong khi tone mời qu y số đƣợc đƣ đến thuê b o qu 1 đƣờng thoại đơn hƣớng khác qu b tập trung. Đơn v TH F phải có khả năng xác nhận đƣợc chữ số đầu trong tone mời qu y số. hi các số qu y là đầy đủ, hệ thống điều khiển t eng đài sẽ giải phóng đƣờng dẫn qu b tập trung thuê b o này. he thời gi n trong đƣờng c o tốc l c này là r i và có thể đƣợc sử dụng cho các cu c g i khác. Quá trình báo hiệu liên đài cũng diễn r tƣơng tự. B thu phát F có thể sử dụng kỹ thuật tƣơng tự hoặc kỹ thuật số. Hình 2.19. 53  Bộ thu phát MF ở dạng tương tự: Phƣơng pháp này sử dụng nhiều trong các tổng đài thế hệ đầu vì t nh kinh tế c o. 30 b thu phát F đƣợc nối và biến đổi tại P UX ( UX thứ cấp) để tạo r lu ng số 2,048 bps theo cấu tr c khung. Trong đó, TS0 chức t n hiệu đ ng b khung và TS16 báo hiệu cho các kênh còn lại.  Bộ thu phát báo hiệu MF ở dạng số: B thu làm việc theo nguyên tắc ph n chi theo thời gi n cho m t số kênh (ở đ y là 4). Các số thu đƣợc từ m i kênh qu b thu đến đơn v điều khiển, ở đó, ch ng đƣợc đ nh dạng vào trong m t bản tin r i gởi đến hệ thống điều khiển tổng đài. B phát F thì làm việc m t cách đơn giản hơn, mình nó đƣợc sử dụng cho tất cả các kênh thoại và trong TS16 củ lu ng 2 bps. Với kiểu thu phát F số, chỉ cần 8 b thu F cho 30 kênh đầu vào và m t b phát cho tất cả các kênh. B thu F số dự trên cơ sở b l c số. Yêu cầu khả năng nhận biết và ph n t ch 2 tone từ m t tổ hợp đ tần (2 tần số), b qu các t n hiệu ngoài băng tần 4 hz để xác đ nh đƣợc các t n hiệu báo hiệu khác nh u để suy r ý nghĩ củ nó. S u đó, b thu sẽ tìm r t n hiệu có tổ hợp tần số tƣơng ứng gởi đến b điều khiển thu phát F để đƣ đến hệ thống điều khiển tổng đài có những xử lý th ch hợp. B phát F có thể thực hiện bằng các tổ hợp tần số đƣợc mã hó và lƣu trữ trong RO và đƣợc đ c r ở các đƣờng vào thời điểm th ch hợp. Hình 2.20. 54 2.2.5.4. Các b tạo tone và bản tin thông báo Sự định tuy n tones và các bản tin thông báo: Tổng đài cần phải báo cho thuê b o về trạng thái cu c g i cũng nhƣ các tiến trình củ nó từ khi bắt đầu đến khi kết th c. Tức là m t thuê b o bình thƣờng muốn tr o đổi th ng tin thì phải đƣợc đáp ứng m xác nhận yêu cầu hoặc yêu cầu kh ng đƣợc chấp thuận và nhiều m khác nh u trong tiến trình xử lý cu c g i nhƣ th ng báo, trợ gi p... Th ng thƣờng, th ng tin trạng thái có thể nghe thấy đƣợc ở dạng tones hoặc lời thoại th ng báo. Do đó, m i thuê b o cũng nhƣ các đƣờng trung kế và các đơn v khác thu c tổng đài phải đƣợc truy nhập đến các b tạo tone và thông báo. Để đạt hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cho việc ph n phối các m báo đến từng thuê b o, cần phải ph n loại theo chức năng củ từng dạng m mà ph n bố v tr củ các b tạo m. V dụ: các tình trạng th ng thƣờng đƣợc báo hiệu bằng các Hình 2.21. Hình 2.22. 55 tones, còn các trƣờng hợp đặc biệt thì bằng các bản tin. Trong tổng đài SPC, các b m báo thƣờng đƣợc ph n bố tại các b tập trung thuê b o theo phƣơng pháp 1 đƣờng ph n bố tới nhiều đƣờng. Còn b lƣu trữ bản tin th ng báo đƣợc ph n bố tại khối chuyển mạch ch nh, vì các bản tin này m ng t nh chất d ch vụ, t liên qu n đến tiến trình xử lý cu c g i. Việc đ nh tuyến cho các m báo tới các thuê b o đƣợc thực hiện bằng lu ng số PC . Nhƣ vậy, tại đầu r củ thiết b tạo m là các t n hiệu số, m i 1 m báo khác nh u đƣợc chứ trong m t TS riêng và nó đƣợc qu khối chuyển mạch tập trung thuê b o h y khối chuyển mạch nhóm nhƣ quá trình chuyển đ ei t n hiệu th i. Sự khác biệt ở đ y là t n hiệu từ b tạo m phải đảm bảo về đ lớn để nó thực hiện chuyển mạch tới nhiều đầu r có yêu cầu cùng l c. Với các bản tin th ng báo, th ng thƣờng nó đƣợc truy cập tới khe thời gi n trung gi n củ khối chuyển mạch ch nh và đƣợc thực hiện chuyển mạch nhƣ t n hiệu th i. Các tones xử lý cuộc gọi Trong tổng đài số, có h i cách tạo tones xử lý cu c g i để đƣ vào đƣờng dẫn th i, đó là: - Phát liên tục các tones ở dạng tƣơng tự, r i s u đó đƣ qu b chuyển đổi A/D. - Phát liên lục các t n hiệu số tƣơng ứng với các tones báo hiệu khác nh u. Phƣơng thức đầu tiên đƣợc sử dụng cho các hệ tổng đài trƣớc đ y vì nó kh i thác thiết b tạo tones trong tổng đài tƣơng tự mà chƣ th y bằng kỹ thuật số đƣợc. Sự l i tạp giữ các b phát tones cơ-điện tử trong t eng đài điện tử số g y nên sự c ng kềnh về k ch thƣớc và kém hiệu quả về mặt kinh tế. hi kỹ thuật số là phát triển thì phƣơng thức thứ 2 đƣợc sử dụng nhiều hơn với các t nh năng c o hơn. Các b tạo tones phục vụ cho chuyển mạch tập trung thuê b o đƣợc yêu cầu trong thời gi n đầu trƣớc thiết lập cu c g i, còn b tạo tone phục vụ chuyển mạch nhóm dùng để m ng đáp ứng củ thuê b o trong thời gi n thiết lập cu c g i. Bộ tạo tone và các bản tin thông báo  Dùng kỹ thuật tương tự: Có nhiều loại cấu tr c b tạo tone. Với các tổng đài n log thì t có các b tạo tone n log với cấu tr c đơn giản là các b tạo d o đ ng với các mạch điều khiển ngắt nh p khác nh u nhƣ rơle hoặc các cổng điện tử. Các t n hiệu báo hiệu này phải đƣợc chuyển đổi s ng dạng số để chèn vào các khe thời gi n trong các tuyến PC đƣ đến các đầu cuối qu trƣờng chuyển mạch. Nhƣợc điểm: ch thƣớc lớn, c ng kềnh, kh ng kinh tế, kh ng có đ tin cậy c o. 56  Dùng kỹ thuật s : o Tạo tones: Đối với tổng đài SPC hiện n y thì các b tạo m thƣờng là b tạo tone số. Các b tạo tone này có khả năng cho r nhiều loại tone khác nh u. Việc ph n biệt cho các loại tone này cho tiến trình xử lý cu c g i đƣợc thực hiện bằng cách thiết lập các đ dài ngắt nh p khác nh u cho các tone. Cấu tr c này phụ thu c vào cách quản lý khác nh u. Các phần tử b tạo tone số b o g m: Các b nhớ RO dùng để lƣu trữ các loại tone tƣơng ứng bằng các t n hiệu số, mạch điều khiển tone theo chu kỳ, b điều khiển đ c RO và các thiết b điều khiển khác. Hình 2.23. Hình 2.24. 57 Các b nhớ RO lƣu các loại tones tƣơng ứng đã mã hó và đ c r với đ chỉ do bêm chu kỳ xác đ nh. Thời điểm phát tones qu trƣờng chuyển mạch do đơn v điều khiển điều khiển b SELECTOR. B SELECTOR b o g m các b ghép kênh logic số mà chuyển mạch giữ ng vào và ng r phụ thu c vào đ chỉ đƣợc cung cấp bởi đơn v điều khiển. Nhƣ vậy, các tones khác nh u đƣợc số hó (với tần số lấy mẫu là 8 hz) và nạp vào RO , s u đó đƣợc đ c r ở thời điểm th ch hợp theo yêu cầu củ thuê b o. Đối với t n hiệu có chu kỳ thì chỉ cần nạp vào chu kỳ là đủ. Đối với t n hiệu kh ng có chu kỳ thì phải nạp tất cả t n hiệu đó. Điều này làm giảm dung lƣợng củ RO , do đó, t nh kinh tế phƣơng phát này rất c o.  Tạo các bản tin thông báo: t trong khả năng cung cấp d ch vụ củ tổng đài SPC là việc cung cấp các bản tin th ng báo với những n i dung m ng t nh chất th ng báo chỉ dẫn Các bản tin th ng báo đƣợc lƣu trữ trong các thiết b băng từ, đĩ từ, b nhớ s o cho khả năng truy cập đƣợc dễ dàng. Trên thực tế có h i phƣơng pháp lƣu trữ s u: - Phƣơng pháp 1: Tất cả các bản tin đƣợc số hó với từng bit nh ph n và ghi vào thiết b lƣu trữ. - Phƣơng pháp 2 : iểu củ bản tin th ng báo có dạng các c u, các tổ hợp chữ cái có chung nhất m t m tiết, các từ vựng chung đƣợc ghi vào vi mạch RO , RA để truy xuất theo m t đ chỉ th ch hợp. Phƣơng pháp 1 đơn giản nhƣng tốn kém về không gian b nhớ, phƣơng pháp 2 kinh tế hơn, nhƣng vấn đề điều khiển lại phức tạp hơn rất nhiều. Các bản tin cố đ nh thì có thể lƣu vào trong RO , còn các bản tin có thể th y đổi hoặc các d ch vụ mới thì thƣờng đƣợc lƣu vào RA để tăng t nh linh h at, thuận tiện trong việc sử đổi bổ sung. 2.3. C uyể ạc M i tổng đài đều có các ngõ nhập và ngõ xuất, bao g m các thiết b kết cuối đƣờng dây thuê bao, các mạch hợp nối, mạch trung kế và quốc tế. Trong khi m t tổng đài có thể đƣợc xem nhƣ m t chuyển mạch thì thực tế nó bao g m m t số lớn các chuyển mạch tách biệt hay còn g i là các t đ nối (crosspoints). Chúng có thể đƣợc sắp xếp theo nhiều cách khác nhau nhằm đạt đƣợc tính hiệu quả và kinh tế. 58 M i crosspoint là m t tiếp điểm điện, có thể đóng mở linh hoạt, khi đóng, nó hình thành nên b phận củ đƣờng dẫn của cu c g i xuyên qua tổng đài. t phƣơng pháp thực hiện các crosspoint trong m t tổng đài là dùng m t khối chuyển mạch dạng ma trận điểu nhƣ hình 2.25. Các crosspoint trong tổng đài cơ truyền thống chiếm chi phí lớn (trên hình 2.25 không cố ý trình bày m i điểm nối bao chỉ của m t d y đơn, mà g m 2 hoặc 4 d y cũng nhƣ m t số các d y điều khiển đƣợc hệ thống điều khiển sử dụng để điều hành việc ch n các crosspoint). Việc dùng ma trận đơn Các ngõ ra Các ngõ vào Tọa độ nối Hình 2.25. M t chuyển mạch bao g m m t ma trận điểm là m t phƣơng thức m ng t nh ý tƣởng đơn giản nhất để xây dựng khối chuyển mạch và sự tiết kiệm số điểm nối là m t ƣu điểm. Giảm số crosspoint trong ma trận chỉ đơn thuần là giảm k ch thƣớc tổng đài, vì vậy có thể tiết kiệm chi phí bằng cách dùng m t số các tầng chuyển mạch thay cho m t ma trận đơn. 2.3.1. Chuyển mạch phân chia theo tầng M t ví dụ đơn giản của chuyển mạch theo tầng đƣợc trình bày trên hình 2.26. Trong hình này các mạch đến tổng đài đƣợc nối thành nhóm 100, các nhóm nối đến các chuyển mạch tầng A