intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng HỆ THỐNG VIỄN THÔNG - Chương 4

Chia sẻ: Gray Swan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:39

Thêm vào BST
Báo xấu
179
lượt xem 58
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại 4.1. Giới thiệu về mạng điện thoại Từ cuối thế kỷ 18 đến đầu thế kỷ 19, công nghệ phát thanh và truyền thông bằng điện đã được phát triển và bắt đầu được dùng rộng khắp. Đài phát thanh và truyền hình được phát minh vào thời gian này đã làm thay đổi thế giới chúng ta rất nhiều. Năm 1820, GEORGO OHM đã đưa ra công thức phương trình toán học để giải thích các tín hiệu điện chạy qua một đầu dây dẫn rất thành công. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng HỆ THỐNG VIỄN THÔNG - Chương 4

  1. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Chương 4 HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN THOẠI 4.1. Giới thiệu về mạng điện thoại Từ cuối thế kỷ 18 đến đầu thế kỷ 19, công nghệ phát thanh và truyền thông bằng điện đã được phát triển và bắt đầu được dùng rộng khắp. Đài phát thanh và truyền hình được phát minh vào thời gian này đã làm thay đổi thế giới chúng ta rất nhiều. Năm 1820, GEORGO OHM đã đưa ra công thức phương trình toán học để giải thích các tín hiệu điện chạy qua một đầu dây dẫn rất thành công. Vào năm 1830, MICHALL FARADAY đã tìm ra định luật dẫn điện từ trường. Năm 1850, đại số BOOLEAN của GEORGE BOOLERS đã tạo ra nền móng cho logic học và các RƠ-LE điện. Chính vào khoảng thời gian này khi các đường cáp đầu tiên xuyên qua Đại Tây Dương để đánh điện tín để lắp đặt. JAME CLERK MAXWELL đã đưa ra học thuyết điện từ trường bằng các công thức toán học vào năm 1870. Căn cứ vào học thuyết này, HENRICH HERT đã truyền đi và nhận được sóng vô tuyến thành công bằng cách dùng điện trường lần đầu tiên trong lịch sử. Vào năm 1876, tổng đài điện thoại đầu tiên đã được thiết lập ngay sau khi ALEXANDER GRAHAM BELL phát minh ra điện thoại. 5 năm sau BELL bắt đầu dịch vụ gọi điện thoại đường dài giữa NEWYORK và CHICAGO. Năm 1878, hệ thống tổng đài dùng nhân công gọi là loại dùng điện từ xây dựng ở NEW HAVEN của Mĩ, đây là tổng đài thương mại thành công đầu tiên trên thế giới. Trong tổng đài này việc định hướng thông tin được thực hiện bằng con người, nói cách khác việc kết nối thoại cho các thuê bao được thực hiện bằng các thao tác trực tiếp của con người (điện thoại viên). Với tổng đài nhân công thì thời gian kết nối lâu, dễ bị nhầm lẫn. Theo thời gian cùng với sự phát triển của khoa kỹ thuật các loại tổng tổng đài đã được phát triển và không ngừng được cải tiến. Từ tổng đài nhân công, tổng đài cơ, tổng đài cơ điện, và hiện giờ là thời kỳ của tổng đài điện tử. 4.1.1. Tổng đài nhân công Tổng đài nhân công ra đời từ khi mới bắt đầu hệ thống thông tin điện thoại. Đặc điểm của loại tổng đài này là việc định hướng, thông tin đều được thực hiện bằng sức người, nói cách khác là việc kết nối thông tin cho các thuê bao được thực hiện trực tiếp bằng các thao tác của con người Nhiệm vụ cụ thể của người điện thoại viên trong tổng đài bao gồm: Nhận biết tín hiệu (nhu cầu gọi) của các thuê bao bằng neon báo, chuông, … đồng thời định vị được thuê bao gọi Trực tiếp hỏi nhu cầu kết nối của thuê bao 46
  2. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Trực tiếp rung chuông cho thuê bao được gọi Trường hợp thuê bao được gọi bận thì điện thoại viên trực tiếp báo cho thuê bao gọi Khi thuê bao được gọi nhấc máy ,điện thoại viên nhận biết điều này và ngắt dòng chuông đồng thời kết nối cho 2 thuê bao thông thoại Công việc tiếp theo của điện thoại viên là Nếu một trong 2 thuê bao gác máy điện thoại viên nhận biết điều này, ngắt kết nối và báo cho thuê bao còn lại biết cuộc đàm thoại kết thúc Nhược điểm: Với dung lượng lớn ,kết cấu và thiết bị của tổng đài trở nên phức tạp, kích thước lớn và cần có nhiều điện thoại viên làm việc cùng lúc mới đảm bảo thông thoại cho các thuê bao. Khi số long thuê bao lên đến hàng trăm thì điều này không thể thực hiện được. Áp lực công việc của người điện thoại viên lớn nên xác suất nhầm lẫn cao 4.1.2. Tổng đài cơ điện Để khắc phục những hạn chế và nhược điểm của các loại tổng đài điện thoại nhân công ,các nhà chế tạo tổng đài đã cho ra ra đời các loại tổng đài tự động cơ điện và từng bước cải thiện chúng .Tổng đài tự động từng nấc đầu tiên điều khiển trực tiếp được chế tạo vào năm 1982 .Mặc dù được hoàn thiện trên cơ sở nhiệm vụ tổng đài nhân công nhưng nó còn rất nhiều nhược điểm như chứa rất nhiều các bộ phận cơ khí, kích thước quá cồng kềnh … Hình 4.1. Tổng đài cơ điện 47
  3. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Trong tổng đài cơ điện hoạt động thiết lập cuộc gọi được tự động hoá nhờ vào các mạch điều khiển bằng điện tử cùng với bộ chuyển mạch bằng cơ khí: Chuyển mạch quay tròn (rotary) Chuyển mạch từng nấc (step-by-step) Chuyển mạch ngang dọc (cross-bar) So với tổng đài nhân công có một số ưu điểm: Thời gian kết nối nhanh chóng hơn ,chính xác hơn Có thể gia tăng dung lượng Giảm nhẹ được công việc của điện thoại viên Nhược điểm: • Khi số lượng thuê bao tăng thì dẫn đến hệ thống, thiết bị cồng kềnh, tiêu thụ nhiều năng lượng, điều khiển kết nối phức tạp • Sự hao mòn cơ khí qua thời gian, dẫn đến các kết nối kém chính xác và chất lượng cuộc gọi giảm 4.1.3. Tổng đài điện tử Năm1965 tổng đài điện tử đầu tiên theo nguyên lý chuyển mạch không gian tương tự đã đưa vào khai thác ở bang NewJery nước Mỹ, đây là tổng đài điều khiển nội hạt theo nguyên lí SPC(Stored Program Control). Tổng đài điện thoại loại nay cần cho mỗi cuộc gọi một tuyến vật lí(đường dây ) riêng. Do vậy cũng không thể chế tạo tổng đài có khả năng tiếp thông hoàn toàn. Vì thế ngay sau đó người ta đã hướng công việc nghiên cúu vào phương thức chuyển mạch phân kênh theo thời gian (gọi tắt là chuyển mạch thời gian TDM). Năm 1970, tổng đài diện thoại số đầu tiên đã được sản xuất và lắp đặt đưa vào khai thác ở Pháp. Vào những năm đầu của thập kỉ 70 hãng Bell Laboratory ở Mỹ quyết định hoàn thiện một số tổng đài số dùng cho liên lạc chuyển tiếp, với mục tiêu dặt ra là truyền dẫn giữa các tổng đài nhờ phương thức số. Tháng 1/1976, tổng đài chuyển tiếp theo phương thức chuyển mạch số mang tính chất thương mại đầu tiên trên thế giới đã dược lắp đặt khai thác. Từ khi công nghệ bán dẫn ra đời đã dưa tổng đài điện tử sang một bước phát triển mới. Trong tổng đài điện điện tử các bộ phận chuyển mạch bằng bán dẫn thay thế cho các bộ phận chuyển mạch bằng cơ khí của tổng đài cơ điện, làm cho kết cấu của tổng đài gọn đi rất nhiều, thởi gian kết nối cuộc gọi nhanh hơn, năng lượng tiêu thụ ít hơn. Đi cùng với sự phát triển của công nghệ bán dẫn theo thời gian, kích thước của các linh kiện bán dẫn 48
  4. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại ngày càng được thu nhỏ dẫn đến các hệ thống chuyển mạch được tích hợp rất nhiều tiếp điểm trên một chip. Ưu điểm: Tính linh hoạt: Hỗ trợ việc tính cước các cuộc gọi Có khả năng nâng cấp khi số lượng thuê bao tăng Kết cấu hệ thống đơn giản, gọn nhẹ Độ chính xác và độ bền cao, do sử dụng các bộ chuyển mạch bằng bán dẫn. Thời gian thực hiện kết nối nhanh. Chất lượng cuộc gọi tốt hơn. Hỗ trợ thuê bao thông qua các dịch vụ tiện ích Quay số nhanh (short-code dailling) Chuyển hướng cuộc gọi (call- transfer) Báo thức ( automatic alam call) Hạn chế cuộc gọi đến và đi ((Out going –comming barring), … 4.2. Cấu trúc của mạng điện thoại 4.2.1. Khái niệm Mạng điện thoại có cấu tạo dạng phả hệ Mạng có hình lưới ở phía trên đỉnh hệ thống Mạng có hình sao ở phía đáy hệ thống Mạng phụ thuộc vào từng quốc gia. Có 4 thiết bị chính trong 1 mạng: Thiết bị đầu cuối và trạm nội bộ Đường nối đến thuê bao Các trạm chuyển mạch ( Tổng đài …) Thiết bị đường truyền ( Viba , vệ tinh , sợi quang ) 49
  5. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại 4.2.2. Các mô hình mạng điện thoại a. Mô hình mạng điện thoại (mạng cố định) quốc gia Hình 4.2. Mô hình mạng điện thoại quốc gia Các mạng được xây dựng để làm một việc duy nhất là truyền dẫn các tín hiệu thông tin từ nơi này đến nơi khác. Các thành phần của một mạng viễn thông bao gồm, các trung tâm chuyển mạch và các liên kết truyền dẫn. Độ phức tạp của một mạng viễn thông phụ thuộc vào lưu lượng thông tinh cần chuyển tải. Do đó, quy mô của một mạng có thể từ rất đơn giản đến cực kỳ phức tạp. Sơ đồ tổng quát của một mạng điện thoại quốc gia như hình dưới. Do số lượng thuê bao trong một mạng quốc gia rất lớn nên nếu trung tâm chuyển mạch đặt tại một tổng đài là điều không thể thực hiện được. Hơn nửa, về mặt vị trí địa lý thì đấu tập trung các line thuê bao vào một tổng đài lại càng không thể làm được. 50
  6. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Do vậy hệ thống thường phân cấp mạng theo vùng địa lý và theo mật độ dân số cho hợp lý. Thường một hệ thống mạng điện thoại quốc gia được chia làm năm cấp: Tổng đài Quốc tế Gateway quốc gia Tổng đài Tổng đài ] khu vực 1 khu vực M Tổng đài Tổng đài Tổng đài cấp cấp tỉnh 1 cấp tỉnh 1 thành phố N Tổng Tổng Tổng Tổng đài đài đài đài Tổng đài Tổng Tổng Tổng đài phường đài xã A đài xã F phường A LE LE Thuê bao Tổng đài nội bộ(công sở) Hình 4.3. Các cấp tổng đài 51
  7. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Cấp phường, xã: Gồm một tổng đài dung lượng khoảng vài ngàn số và hệ thống cáp line đầu cuối về đến thuê bao. Loại tổng đài này vừa thực hiện kết nối trực tiếp với thuê bao và thực hiện chức năng chuyển mạch trực tiếp cho các thuê bao nội đài. Cấp quận: Gồm các tổng đài cấp quận với dung lượng hàng chục ngàn số, và mạng liên kết trung kế theo vị trí địa lý cho những quận gần nhau. Loại tổng đài này không kết nối trực tiếp với thuê bao mà chỉ thực hiện chức năng chuyển mạch cho các thuê bao nội vùng và kết nối trung gian cho các thuê bao ngoại vùng. Cấp tỉnh: Gồm các tổng đài cấp tỉnh với dung lượng hàng trăm ngàn số, và mạng liên kết trung kế theo vị trí địa lý cho những tỉnh gần nhau. Loại tổng đài này cũng không kết nối trực tiếp với thuê bao mà chỉ thực hiện chức năng chuyển mạch cho các thuê bao nội vùng và kết nối trung gian cho các thuê bao ngoại vùng. Cấp khu vực: Gồm các tổng đài cấp khu vực với dung lượng hàng trăm ngàn số, và mạng liên kết trung kế theo vị trí địa lý cho những khu vực gần nhau. Loại tổng đài này cũng không kết nối trực tiếp với thuê bao mà chỉ thực hiện chức năng chuyển mạch cho các thuê bao nội vùng và kết nối trung gian cho các thuê bao ngoại vùng. Cấp quốc gia: Gồm các tổng đài cấp quốc gia với dung lượng hàng trăm ngàn số, và mạng liên kết trung kế theo vị trí địa lý cho những tổng đài cấp khu vực gần nó, ngoài ra nó còn có các trung kế cửa ngõ ra quốc tế. Loại tổng đài này chỉ thực hiện chức năng chuyển mạch cho các thuê bao gọi vào và ra quốc tế. b. Mạng nội bộ: Tổng đài nội bộ (PABX – Private Automatic Branch Exchange) dùng cho các công sở, nhà máy. Ở đây chúng thực hiện việc kết nối trực tiếp các cuộc nội bộ Tổng đài nội bộ PABX DTE DTE Thuê bao A Thuê bao B 52
  8. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Tên gọi quốc tế của một các loại tổng đài sau : Tổng đài cơ quan PABX: được sử dụng trong các cơ quan, khách sạn và thường sử dụng trung kế CO-Line (central office). Tổng đài nông thôn (Rural Exchange): được sử dụng ở các xã, khu dân cư đông, chợ và có thể sử dụng tất cả các loại trung kế. Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange): được đặt ở trung tâm huyện tỉnh và sử dụng tất cả các loại trung kế. Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): dùng để kết nối các tỗng đài nội hạt ở các tỉnh với nhau, chuyển mạch các cuộc gọi đường dài trong nước. Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gateway Exchange): tổng đài này dùng để chọn hướng và chuyển mạch các cuộc gọi vào mạng quốc tế để nối các quốc gia với nhau, có thể chuyển tải cuộc gọi quá giang. 4.2.3. Mạng truyền dẫn Hình 4.4. Kết nối giữa thuê bao với tổng đài Mạng cáp thuê bao, kết nối từ các tổng đài đầu cuối về đến các thuê bao thoại. Loại cáp được dùng là đường dây đôi, được xoắn lại với nhau để giảm nhiễu ký sinh. Khoảng cách tối đa thường khoảng 1Km Cable đồng trục, Cable đối xứng, phạm vi hoạt động phụ thuộc vào mật độ của người sử dụng trong mạng, kích thước của mạng và vị trí địa lý của nội vùng. Nói chung, chiều dài trung bình của đường dây trong mạng từ 1.5km đến 2km, chiều dài lớn nhất không quá 10km. Cáp quang, cho phép đường truyền với dung lượng lớn hàng GB. Ở nước ta, hệ thống mạng cáp quang đã được trải rộng khắp cả nước. Trục cáp đi qua các bưu điện trung tâm của các thành phố, quận, huyện. 53
  9. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Mạng công cộng quốc gia ( mạng liên tỉnh ) , thông thường được nối bằng vi ba, sợi quang , vệ tinh Mạng quốc tế , thông thường được nối bằng sợi quang , vệ tinh . Kết nối vệ tinh trong mạng quốc tế . Thông thường theo 2 cách sau: • Gán cố định: phương pháp nầy thích hợp cho các quốc gia có nhu cầu thông tin lớn • Gán theo yêu cầu: phương pháp nầy cho phép sử dụng mềm dẻo kênh thông tin , nhất là đối với các nước nhỏ , có lưu lượng thông tin thấp , có các giờ cao điểm lệch nhau nhiều a. Đường nối thuê bao và tổng đài Khi thuê bao nhấc máy để tiến hành cuộc gọi, thuê bao này làm đóng tiếp chuyển mạch gây ra một dòng điện chạy trong vòng thuê bao. Thiết bị ở đài cuối nhận biết trạng thái chuyển mạch (off hook), bộ chọn đường dây kết nối chuyển mạch với thuê bao để cung cấp một chuỗi xung mời quay số (dial tone) và sẵn sàng nhận các xung quay số. Sau đó, thiết bị chuyển mạch phải kết nối thuê bao với đường dây có địa chỉ là số điện thoại đã quay. Vòng nội bộ của thuê bao là một đường hai dây cân bằng , trở kháng đặc tính khoảng 500Ω đến1000Ω (thường là 600 Ω ). Một nguồn chung của đài cuối cung cấp nguồn 48 VDC cho mỗi vòng thuê bao. Hai dây dẫn được nối với tip và ring- thuật ngữ dùng để mô tả jack điện thoại. Hình 4.5 minh họa vòng nội bộ và jack cắm điện thoại. Đường ring có điện thế –48 VDC đối với tip. Tip được nối đất (chỉ đối với DC) ở đài cuối. Hình 4.5. Đường nối thuê bao và tổng đài Khi thuê bao chưa nhấc máy (on-hook) điện thế DC rơi trên đường dây giữa tip và ring khoảng -48V ở thiết bị đầu cuối của thuê bao điện thoại. 54
  10. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Khi thuê bao nhấc máy (off-hook) làm đóng tiếp điểm chuyển mạch, tạo nên một dòng điện xấp xỉ 20 mADC chạy trong vòng thuê bao, điện thế DC rơi trên đường dây giữa tip và ring giảm Tín hiệu thoại âm tần được truyền trên mỗi hướng của đường dây khi có sự thay đổi nhỏ của dòng điện vòng. Sự thay đổi của dòng điện gồm tín hiệu AC chồng chập với dòng điện vòng DC. Để điện thoại của thuê bao đích đổ chuông, một tín hiệu cấp dòng chuông có biên dộ xấp xỉ 90 Vrms (tần số 20 Hz) được lấy từ đài cuối đưa tới đường dây. b. Tiếng dội (echo) Nghe tiếng dội giọng nói của chính mình trong khi sử dụng điện thoại sẽ rất khó chịu. Tiếng dội là kết quả của sự phản xạ tín hiệu xảy ra tại những điểm không phối hợp trở kháng dọc theo mạng điện thoại. Nói chung, thời gian trễ của tiếng dội dài hơn và tín hiệu tiếng dội mạnh hơn sẽ làm nhiễu loạn đến người nói nhiều hơn. Sự phối trở kháng trên đường truyền thường xấu nhất trên các vòng thuê bao và tại nơi giao tiếp với đầu cuối. Ở đây việc phối hợp trở kháng rất khó điều khiển vì chiều dài của vòng thuê bao và các thiết bị thuê bao quá khác nhau. Tiếng dội nghe được bởi người nói đã bị suy giảm hai lần: từ người nói đến điểm phản xạ và ngược lại. Trên các đường truyền dài người ta phải sử dụng các bộ triệt tiếng dội đặc biệt, hay thêm vào các bộ suy hao để làm giảm mức tiếng dội. Bộ triệt tiếng đội được sử dụng trong các mạch truyền tin khi thời gian trễ của một vòng tín hiệu vượt quá 45 ms. Ví dụ, sự lan truyền thời gian trễ trên các đường thông tin vệ tinh có thể vài trăm ms, nên ta phải sử dụng bộ triệt tiếng dội. Các bộ triệt tiếng dội được vô hiệu hoá trong khi truyền dữ liệu các cuộc gọi. 4.3. Các tiêu chuẩn truyền dẫn của mạng điện thoại ITU (international Telecomunication Union) Hiệp hội viễn thông quốc tế thuộc liên hiệp quốc vạch định các tiêu chuẩn trong hệ thống viễn thông quốc tế ITU gồm 4 đơn vị thường trực • Ban thư ký • CCITT ban khuyến nghị quốc tế về điện thoại và điện báo • CCIR ban khuyến nghị quốc tế về thông tin vô tuyến • CIEF Ban quản lý dải tần 55
  11. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Bao gồm các tiêu chuẩn sau: i. Tiêu chuẩn truyền dẫn • Độ suy hao kênh truyền • Thời gian trễ kênh truyền • Băng thông kênh truyền • Ảnh hưởng của nhiễu (Noise , crosstalk) • Đặc tính của hệ khi méo dạng ii. Tiêu chuẩn chuyển mạch • Xác suất mạng kết nối bị bận • Hoạt động của hệ khi có kết nối bận • Thời gian chờ cho 1 kết nối • Xác suất kết nối nhầm • Sự chính xác khi tính cước iii. Độ tin cậy của hệ thống : • Xác suất hư 1 phần hay toàn phần • Khả năng tự sửa của hệ thống • Hậu quả khi hư hỏng • Hoạt động của hệ khi hư 4.3.1. Tiêu chuẩn truyền dẫn: Độ suy hao kênh truyền ●Gọi Pin và Pout là công suất vào và ra của mạng hai cửa ●Nếu Pin> Pout mạng suy hao; Pin
  12. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại 4.3.2. Độ suy hao chuẩn. CIITT khuyến nghị : ●Suy hao mạng quốc gia nơi phát 3400Hz, BW =3100Hz • Tần số 800 Hz có suy hao 0dB • Tần số 300hz và 3400 Hz có suy hao 8,7 dB Dải thông của mạng điện thoại xấp xỉ 300 Hz-3400 Hz. Dải tần số này tương ứng với phổ của tín hiệu tiếng nói. Một đáp tuyến tấn số tiêu biểu được trình bày trong hình sau 57
  13. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Hình 4.7. Băng thông kênh truyền 4.3.6. Nhiễu nền và nhiễu xuyên kênh Nhiễu là tín hiệu không mong muốn tồn tại hay xâm nhập vào trong kênh Nhiễu nền (Background noise) tồn tại ngay cả khi không có tín hiệu thông tin Nhiễu xuyên kênh (Crosstalk) do ảnh hưởng từ các kênh lân cận Tỉ số tín hiệu trên nhiễu S/N được định nghĩa là S/N = Psignal /Pnoise Thông thường được tính theo dB S/N [dB] = 10 lg(Psignal /Pnoise ) [dB] 4.3.7. Méo phi tuyến Tín hiệu tần số f qua kênh truyền phát sinh nhiều tần số hài bậc cao gây ra méo phi tuyến. Nếu không được lọc bỏ , các thành phần tần số nầy cộng trừ lẫn nhau trên kênh truyền tạo thành nhiễu trộn tần ( Intermodulation noise) Độ suy hao phụ thuộc vào tần số 4.3.8. Chất lượng chuyển mạch Đánh giá bởi khả năng phục vụ , không nghẽn mạch 4.3.9. Độ tin cậy • Xác định bằng xác suất hoạt động của thiết bị để hoàn thành 1 nhiệm vụ đặt trước , trong điều kiện và thời gian định trước • Để đạt độ tin cậy cao , cần • Sử dụng linh kiện chất lượng cao mắc tiền • Sử dụng cấu trúc có độ an toàn cao , như hoạt động song song tốn nhiều về số lượng • Cần dung hoà giữa độ tin cậy và giá thành hệ thống 58
  14. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại 4.4. Báo hiệu trong tổng đài 4.4.1. Giới thiệu chung Báo hiệu được coi như là một phương tiện để trao đổi thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác, các thông tin và các lệnh này liên quan đến quá trình thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi. Phân loại hệ thống báo hiệu Thông thường hệ thống báo hiệu được chia làm 2 loại đó là: • Báo hiệu thuê bao: là báo hiệu giữa thiết bị đầu cuối với tổng đài, thường thiết bị đầu cuối là máy điện thoại. • Báo hiệu trung kế: là quá trình báo hiệu giữa các tổng đài với nhau. Ta có sơ đồ tổng quan về hệ thống báo hiệu như sau: • Báo hiệu trung kế gồm 2 loại : • Báo hiệu kênh kết hợp CAS (báo hiệu kênh riêng): là hệ thống báo hiệu mà trong đó thông tin báo hiệu nằm trong kênh thoại hoặc trong kênh có liên quan chặt chẽ với kênh thoại. • Báo hiệu kênh chung CCS : là hệ thống báo hiệu mà trong đó thông tin báo hiệu nằm trong một kênh tách biệt với các kênh thoại, kênh báo hiệu này được sử dụng chung để báo hiệu cho một số lớn các kênh thoại. Báo hiệu Báo hiệu Báo hiệu trung kế thuê bao Báo hiệu kênh Báo hiệu kênh kết hợp CAS chung-- CCS Hình 4.8. Hệ thống báo hiệu Các chức năng của báo hiệu: Có thể tổng quát các chức năng của báo hiệu như sau: chức năng giám sát, chức năng tìm chọn, chức năng khai thác và bảo dưỡng mạng. 59
  15. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Chức năng giám sát: chức năng này được sử dụng để nhận biết sự thay đổi về trạng thái của đường dây thuê bao hoặc của trung kế (bao gồm các tín hiệu: nhấc máy chiếm, nhấc máy trả lời, trạng thái đường dây bận-rỗi-giải phóng…). Các tín hiệu giám sát có thể ở dạng có dòng (không dòng) hoặc là các mã nhị phân đặc trưng cho từng trạng thái. Chức năng tìm chọn: liên quan chặt chẽ đến quá trình xử lý cuộc gọi như: trao đổi các thông tin địa chỉ, đặc tính thuê bao. Trong quá trình báo hiệu, chức năng tìm chọn phi được thực hiện trong một khoảng thời gian xác định thường được gọi là thời gian trễ quay số (PDD - Post Delay Dialing), đó là khoảng thời gian được xác định từ khi thuê bao chủ gọi phát xong các con số địa chỉ thuê bao bị gọi cho đến khi nhận được hồi âm chuông, yêu cầu thời gian trễ PDD càng nhỏ càng tốt. Ngoài ra yêu cầu đối với hệ thống báo hiệu mà cụ thể là chức năng tìm chọn phải có độ tin cậy cao, tốc độ báo hiệu nhanh, hiệu quả. Chức năng khai thác và bảo dưỡng mạng : phục vụ cho việc khai thác duy trì sự hoạt động của mạng lưới. Các tín hiệu báo hiệu thuộc chức năng này gồm: - Nhận biết và trao đổi các thông tin về trạng thái tắt nghẽn của mạng. - Thông báo về trạng thái thiết bị, đường trung kế. - Cung cấp các thông tin tính cước. - Cung cấp các thông tin về lỗi trong quá trình truyền thông tin báo hiệu. 4.5. Khảo sát tổng đài điện tử PABX 4.5.1. Cấu trúc khối của tổng đài ( hình 4.9 ) 4.5.2. Mạch thuê bao • Cấp dòng cho thuê bao khi đàm thoại • Cảm biến trạng thái của thuê bao (nhấc máy, gác máy) nhờ vào sự thay đổi tổng trở của đường dây. • Cấp âm hiệu cho thuê bao • Cấp dòng chuông cho thuê bao 4.5.3. Mạch trung kế • Cảm biến dòng chuông gọi vào • Tạo tải giả cho thuê bao đối với tổng đài bên ngoài • Quay số ra tổng đài bên ngoài • Có biến áp cách ly với tổng đài bên ngoài 60
  16. Line 1 Khối Line 2 Khối âm hiệu Thuê Bao (Dial tone,Busy tone, + Line 3 Ring back tone,music) Trung Kế Line n Khối KHỐI điều Khối khiển CHUYỂN I/O trung MẠCH 61 tâm Hình 4.9. Sơ đồ khối tổng đài nội bộ Track 1 Khối Track 2 Thuê Bao Track 3 + Khối Trung Kế DTMF Track n Khối tạo chuông 5V 12V 15V Nguồn cung cấp Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại
  17. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại 4.5.4. Khối điều khiển trung tâm : - Mạch xử lý trung tâm điều khiển mọi hoạt động của tổng đài, thực hiện các chức năng của tổng đài, các dịch vụ cho thuê bao và trung kế. - Mạch xử lý là một CPU nó làm niệm vụ điều khiển các thiết bị chuyển mạch, thiết bị ngoại vi, các chương trình đã được lưu trữ sẵn trong bộ nhớ chương trình, nhớ dữ liệu và bộ nhớ biên dịch. - Bộ nhớ chương trình ghi tất cả các chương trình hệ thống và các chương trình ứng dụng phục vụ cho các chương trình xử lý cuộc gọi. - Bộ nhớ dữ liệu ghi lại tạm thời các dữ liệu cần thiết để phục vụ cho quá trình xử lý cuộc gọi như các chữ số địa chỉ, trạng thái bận – rỗi của đường dây thuê bao. - Bộ nhớ phiên dịch chứa các thông tin về loại dịch vụ của thuê bao, các bảng mã lập tuyến, các thông tin về tính cước… Bộ nhớ dữ liệu là bộ nhớ tạm thời, còn bộ nhớ chương trình và biên dịch là bộ nhớ bán cố định. Các số liệu trong bộ nhớ dữ liệu thay đổi trong quá trình thực hiện cuộc đấu nối. CPU Nhớ chương Nhớ biên Nhớ dữ liệu Bộ vào ra Bộ vào ra trình dịch Hình 4.10. Cấu trúc khối điều khiển trung tâm 4.5.5. Khối chuyển mạch Ở tổng đài điện tử, có hai hệ chuyển mạch, chuyển mạch không gian và chuyển mạch thời gian. Nó có chức năng thiết lập mạch đấu cho các cuộc gọi, truyền dẫn tiếng nói và các tín hiệu khác cho thuê bao. Hệ chuyển mạch không gian: Ở hệ này các bộ phận chuyển mạch được thiết lập giữa đầu vào và đầu ra, nó sử dụng riêng cho mỗi cuộc gọi và duy trì trong suốt khoảng thời gian đàm thoại. Các tuyến gọi khác hoàn toàn độc lập với nhau. Hệ chuyển mạch thời gian: Trong hệ thống này mỗi một cuộc liên lạc được sử dụng một phần thời gian của tuyến đó. Phần thời gian này trong tổng đài điện tử hiện nay được lặp lại với chu kỳ 125 us (Tần số 8 KHz) cho mẫu tin. Ở giai đoạn đầu người ta truyền 62
  18. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại dẫn trực tiếp các tín hiệu PAM, nhưng chất lượng không đảm bảo do bị ảnh hưởng của tạp âm, nhiễu, méo dạng. Hiện nay các tổng đài đều sử dụng nguyên tắc chuyển mạch PCM nên chất lượng thông tin được nâng cao. Tóm lại khối chuyển mạch có chức năng : • Kết nối thông thoại cho thuê bao với thuê bao, và thuê bao với trung kế. • Cấp âm hiệu cần thiết cho thuê bao. • Kết nối thuê bao với mạch thu DTMF khi thuê bao quay số (thuê bao sử dụng ở dạng tone). • Kết nối mạch phát tone DTMF với trung kế khi có yêu cầu quay số ra tổng đài công cộng (với trung kế ở chế độ tone). 4.5.6. Khối âm hiệu Tạo các tín hiệu cần thiết như Dial tone, Busy tone, Ring back tone, nhạc tiện ích, để cấp cho thuê bao. Sau đây là các tín hiệu thường nghe thấy trên các thuê bao : • Tín hiệu mời quay số: 350 Hz - 440 Hz, phát liên tục. • Tín hiệu báo bận: 480 Hz - 620 Hz, phát theo nhịp 0.5s ngưng 0.5s. • Tín hiệu hồi chuông: 440 Hz – 480 Hz, phát theo nhịp 1s ngưng 3s. 4.5.7. Khối tạo chuông Tạo tín hiệu chuông để cấp cho thuê bao, tín hiệu sin có tần số 20 - 25 Hz, phát theo nhịp 2s ngưng 4s, biên độ AC P-P từ 75 – 90V. 4.5.8. Khối nguồn • Cung cấp điện áp cho toàn bộ tổng đài • Do tổng đài thiết kế là tổng đài nội bộ có phạm vi làm việc nhỏ (chiều dài đường dây thuê bao không lớn), sụt áp trên đường dây không nhiều, nên ta chọn nguồn cấp cho thuê bao là +24V. Ngoài ra khối nguồn còn cung cấp điện áp +5V và +15V cho khối điều khiển, khối âm hiệu, ma trận chuyển mạch, khối tạo tín hiệu chuông. • Như vậy, khối nguồn có nhiệm vụ cung cấp điện áp +24V, +15V và +5V để cung cấp cho tổng đài. 4.5.9. Khối DTMF • Khối DTMF có tác dụng giải mã các phím bấm của máy điện thoại hoạt động ở chế độ tone thành các bit dữ liệu cần thiết để CPU nhận biết và xử lý. • Khối DTMF sử dụng IC thu DTMF chuyên dụng, VD: IC MT8870B. 63
  19. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại 4.5.10.Khối giao tiếp I/O Là một hệ thống các bộ đệm vào ra, là mối liên kết của bộ vi xử lý và các khối khác trong hệ thống. 4.6. Các kỹ thuật chuyển mạch của tổng đài Về cơ bản được phân ra ba loại: chuyển mạch mạch (Circuit switching) và chuyển mạch dữ liệu (Data switching) và chuyển mạch mềm (Soft switching). • Chuyển mạch mạch lại được phân ra hai loại: Chuyển mạch không gian (Space Division Multiplexing), chuyển mạch thời gian (Time Division Multiplex). • Chuyển mạch dữ liệu được phân ra hai loại: Chuyển mạch thông điệp (Message switching) và chuyển mạch gói (Package switching). • Chuyển mạch mềm là hình thức chuyển mạch linh hoạt, hiệu quả và hiện đại nhất đang được phát triển sử dụng. 4.6.1 Chuyển mạch không gian SDS (Space Division Switching) a. Khái niệm SDS là hình thức chuyển mạch bằng cách thiết lập một đường truyền vật lý để kết nối hai điểm thông tin. Cơ sở tạo nên các bộ chuyển mạch là các tiếp điểm cơ khí hay các cổng điện tử được điều khiển. Dạng đơn giản nhất của chuyển mạch không gian là ma trận tiếp điểm nxn (n đầu vào và n đầu ra ) Crossbar Switch . 1 2 … N … N –1 N 2 1 64
  20. Chương 4: Hệ thống thông tin điện thoại Hình 4.11. Cấu trúc khối Chuyển mạch không gian SDM Tuy nhiên, nó có 1 số nhược điểm sau: Số tiếp điểm rất lớn ~ n2 • giá thành cao • Nếu mất 1 tiếp điểm nào đó thì dẫn đến khó khăn nối giữa 2 thuê bao Số tiếp điểm sử dụng thực tế rất ít chỉ là n so với n2 • b. Chuyển mạch không gian nhiều cấp Hình 4.12. Cấu trúc khối chuyển mạch không gian nhiều cấp Trong thực tế , người ta sử dụng chuyển mạch nhiều cấp • Người ta chia N đầu vào thành N/n nhóm • Mỗi nhóm có n đầu vào lập thành cấp thứ 1 • Mỗi nhóm có k đầu ra , lại đưa vào các đầu vào của cấp thứ 2, và cứ như thế tiếp tục Ví dụ mạng trên hình có 3 cấp đối xứng ( chuyển mạch SSS) , Hình 4.12. Điều kiện không nghẽn mạch k = 2.n -1 65
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2