Bài giảng Telephony: Chapter 6 - Nguyễn Duy Nhật Viễn

Chia sẻ: Minh Nhật | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng “Telephony – Chapter 6: Digital trunk” cung cấp cho người học các khái niệm digital trunk, kiến trúc TDM, giao tiếp trung kế số, sơ đồ khối chức năng, ví dụ một giao tiếp trung kế số. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Telephony: Chapter 6 - Nguyễn Duy Nhật Viễn

Telephony Nguyễn Duy Nhật Viễn Chapter 6 Digital Trunk
Khái niệm Trung kế là các tuyến truyền dẫn giữa các tổng ñài PSTN. Từ năm 1960, các trung kế tương tự ñã ñược sử dụng ñể nối giữa các tổng ñài. Các trung kế này dựa trên cơ sở mạch vòng thuê bao. Trung kế tương tự bao gồm hai dây tip (T) và ring (R) mang tín hiệu thoại cân bằng hai hướng. Nhu cầu gọi tăng, yêu cầu tăng các tuyến và khoảng cách các trung kế. Giải pháp: Ghép kênh. Page 3 Khái niệm FDM: Các kênh thoại ñược truyền trên dải tần khác nhau với băng thông 4kHz. Sử dung cặp dây cho hướng ñi và hai dây cho hướng về với 12 kênh cho mỗi hướng. TDM: Các kênh thoại ñược truyền trong các khoảng thời gian khác nhau (khe thời gian). Tín hiệu số. Số kênh lớn, khả năng truyền dẫn xa. Page 4
Kiến trúc TDM Kiến trúc TDM Bắc Mỹ Tốc ñộ bits Số hiệu Số kênh thoại (Mbps) DS1 24 1.544 DS1C 48(2xDS1) 3.152 DS2 96(4xDS1) 6.312 DS3 672(28xDS1) 44.736 DS4 4032(168xDS1) 274.176 Page 5 Kiến trúc TDM Kiến trúc TDM Châu Âu Tốc ñộ bits Số hiệu Số kênh thoại (Mbps) E1 30 2.048 E2 120(4xE1) 8.448 E3 480(16xE1) 34.368 E4 1920(64xE1) 139.264 E5 7860(256xE1) 565.148 Page 6
Kiến trúc TDM Kiến trúc SONET/SDH SONET (Bắc Mỹ) SONET/SDH SDH (ITU-T) Tốc ñộ bit Tín hiệu ñiện Tín hiệu quang Tín hiệu ñiện (Mbps) STS-1 OC-1 51.84 --- STS-3 OC-3 155.52 STM-1 STS-12 OC-12 622.08 STM-4 STS-24 OC-24 1244.16 STM-8 STS-48 OC-48 2488.32 STM-16 STS-96 OC-96 4976.64 STS-32 Page 7 STS-192 OC-192 9953.28 STM-64 Giao tiếp trung kế số Thoại số Hai dây hóa ðến tổng ñài khác Báo hiệu Chuyển Giao tiếp Trung kế mạch số trung kế số số (4dây) Thoại số hóa Từ tổng ñài khác Báo hiệu Xử lý cuộc gọi Page 8
Sơ ñồ khối chức năng Tách báo Chuyển 8 Từ Tổng Giải ðệm Chuyển 8 ðến Kết hiệu ñổi nối ñài khác mã ñồng mạch Chuyển cuối (CAS, tiếp/ ... ñường bộ bảo vệ mạch số thu hoặc song dây khung TX CCS) song 8 ðịnh thời ghi ðịnh thời ñọc ðồng hồ Tách Tách D Tổng ñài ñịnh ñồng bộ D thời khung DLTU F Thu/phát báo hiệu (CAS hoặc CCS) Chèn báo Chuyển 8 Mã Chuyển 8 Kết hiệu ñổi ðến Tổng hóa mạch cuối (CAS, song ... Từ Chuyển ñài khác ñường bảo vệ mạch số phát hoặc song/ dây RX CCS) nối tiếp 8 Page 9 Sơ ñồ khối chức năng Mã hóa/Giải mã ñường dây Chuyển ñổi tín hiệu từ nhị phân sang ñường dây và ngược lại. Hệ thống cáp ñồng thường dùng các mã ñường dây như HDB3, 4B3T, B8ZS hoặc AMI Hệ thống sợi quang thường dùng mã 4B5B. Hệ thống chuyển mạch số dùng tín hiệu PCM Chuyển ñổi qua lại. Thực hiện giải mã ñường dây yêu cầu ñồng hồ bit từ mạch Tách ñịnh thời. Page 10
Sơ ñồ khối chức năng AMI: 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Các bit 0: không truyền tín hiệu. Các bit 1: truyền xung với cực tính Binary thay ñổi B8ZS: tín hiệu số là tín hiệu AMI AMI nhưng cứ 8 bits 0 liên tục ñược thay bằng chuỗi xung chứa 2 bit phạm luật . B8ZS HDB3: tín hiệu số là tín hiệu AMI nhưng cứ 4 bits 0 liên tục ñược thay bằng chuỗi xung chứa 1 bit phạm luật. HDB3 Trong ñó: B là bit 1. Page 11 Sơ ñồ khối chức năng ðồng bộ khung Phát hiện khung phân tích thông tin trong tín hiệu số từ giải mã ñường dây ñể tìm ñiểm bắt ñầu khung: TS0. Cần thiết ñể khôi phục chính xác dữ liệu thoại và dữ liệu số trong các khe thời gian mỗi khung. Bộ ñệm ñược sử dụng ñể ñồng bộ cho các ñường dây khác nhau. Luồng PCM ñược ghi vào bộ ñệm với tốc ñộ xác ñịnh từ bộ tách ñịnh thời và ñồng bộ khung. Nội dung trong bộ ñệm ñược ñọc ra ñồng bộ bởi ñồng hồ tổng ñài ñể ñưa ñến Chuyển mạch ñược ñồng bộ giữa các ñường. Không cần thiết theo hướng phát vì việc ñịnh thời và ñồng bộ cho tất cả hướng này ñược thực hiện trực tiếp bởi chính tổng ñài. Page 12
Sơ ñồ khối chức năng ðệm ñồng Khung bộ khung Khung ðịnh thời ghi ðệm ñồng Khung bộ khung Khung ðịnh thời ghi ðệm ñồng Khung bộ khung Khung ðịnh thời ghi ðệm ñồng Khung bộ khung Khung ðịnh thời ghi ðịnh thời Tổng ñài ðịnh thời Tổng ñài Page 13 ðịnh thời ñọc Sơ ñồ khối chức năng Chuyển ñổi nối tiếp/song song Yêu cầu vì Chuyển mạch số hoạt ñộng với 8 bits song song. Chuyển mạch bảo vệ Tùy thuộc theo hệ thống có yêu cầu hay không, họat ñộng trên hai mặt phẳng song song của Chuyển mạch số. Chuyển mạch bảo vệ cho hướng thu Giám sát mã kiểm tra trên các ñường dẫn Xác ñịnh và chuyển mạch giữa các ñường dẫn Chuyển ñổi Cảnh báo trên hai mặt phẳng chuyển mạch Chuyển mạch bảo vệ cho hướng phát Tạo mã kiểm tra Chia tín hiệu phát thành hai dòng bit ñộc lập Page 14
Sơ ñồ khối chức năng Tách/ghép báo hiệu Tùy thuộc hệ thống PCM (32, 24). Tùy thuộc hệ thống báo iệu (CAS, CCS). Tách/ghép thông tin báo hiệu trong khe thời gian thích hợp (TS16) ñưa ñến bộ thu phát báo hiệu (CAS, CCS) ñược ñịnh tuyến qua Chuyển mạch số. Kết cuối thu/phát Chuyển ñổi tín hiệu phù hợp với ñầu cuối ña dạng của trung kế. Chuẩn thông dụng: G703. Page 15 Ví dụ một giao tiếp trung kế số Nguyên lý hoạt ñộng của bộ thu Mạch khôi phục dữ liệu và ñồng hồ Nhận tín hiệu số nối tiếp có nhiễu từ ñường trung kế. Khôi phục ñồng hồ bit từ tín hiệu nhận ñược. ðồng hồ bit là xung vuông có tần số tương ứng tốc ñộ bit. ðồng bộ hoạt ñộng của mạch Phát hiện ðồng bộ và Cảnh báo và bộ Chuyển ñổi khe thời gian1. Tạo tín hiệu số nối tiếp “sạch” từ tín hiệu số nhiễu nhận ñược ở ngõ ra. Page 16
Ví dụ một giao tiếp trung kế số 1 1 0 1 0 1 0 0 1 Sườn lên của ñồng hồ bit ñược khôi phục ñược xếp giữa xung của tín hiệu số nhiễu nhận ñược. Chú ý: Mạch khôi phục dữ liệu/ñồng hồ phát hiện có tín hiệu nhận ñược từ trung kế hay không. Khi tín hiệu số nối tiếp có biên ñộ ñủ lớn thì tín hiệu mất tín hiệu LOS (loss-of-signal) ở mức 0. Page 17 Ví dụ một giao tiếp trung kế số Mạch giải mã ñường dây Tín hiệu trên trung kế ñược mã hóa ñường dây ñể tối thiểu hóa chuyển dịch tín hiệu, thường ở dạng B8ZS (DS1) hoặc HDB3 (E1) hiệu chỉnh từ AMI. AMI: Các bit 0: không truyền tín hiệu. Các bit 1: truyền xung với cực tính thay ñổi B8ZS: tín hiệu số là tín hiệu AMI nhưng cứ 8 bits 0 liên tục ñược thay bằng chuỗi xung chứa 2 bit phạm luật . HDB3: tín hiệu số là tín hiệu AMI nhưng cứ 4 bits 0 liên tục ñược thay bằng chuỗi xung chứa 1 bit phạm luật. Trong ñó: B là bit 1. Page 18
Ví dụ một giao tiếp trung kế số Mạch giải mã ñường dây: Nhận tín hiệu sau Khôi phục 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 dữ liệu và ñồng hồ Binary Chuyển ñổi thành dạng NRZ Gởi tín hiệu ñến mạch Phát AMI hiện ñồng bộ và cảnh báo và Chuyển ñổi khe thời gian 1. B8ZS HDB3 Page 19 THU Dữ liệu ñược khôi phục ðến Chuyển TX2 Giải mã IRX Dây nhận mạch số Chuyển ñổi ñường dây Phát hiện khe thời gian (Line Khôi phục ñồng bộ Từ tổng ñài (Time Slot Decoder) ñồng hồ và Recov. MF Sync. khung và khác Interchanger) dữ liệu ðến Xử lý cuộc Recov. TS Clock cảnh báo LOS gọi (qua DORX 1 chuyển mạch LFA số) Tốc ñộ bit ñược khôi phục Bit Clock AIS RAI Frame Sync. PHÁT Chuyển ñổi Dây phát Từ Chuyển RX2 ITX mạch số khe thời gian Bit Clock (Time Slot Mạch Báo Mã hóa ðến tổng ñài Interchanger) hiệu và ðồng ñường dây khác Frame Sync. bộ (Line Coder) 2 Từ Xử lý cuộc gọi (qua chuyển DOTX mạch số) TX Bit Clock AIS: Alarm Indication Signal RAI: Remote Alarm Indicator TX Frame Sync. TX MF Sync. Page 20
Ví dụ một giao tiếp trung kế số Mạch Phát hiện khung và cảnh báo Phát hiện khung phân tích thông tin trong tín hiệu số từ giải mã ñường dây ñể tìm ñiểm bắt ñầu khung: ðồng bộ khung. ðồng bộ khung cần thiết ñể khôi phục chính xác dữ liệu thoại và dữ liệu số trong các khe thời gian mỗi khung. Ngõ ra Recovered Frame Sync. Cho 1 xung vuông với thời gian tồn tại xung là thời gian 1 TS khi nhận ñược ñồng bộ khung. ðồng thời, LFA=0 (Loss-Of-Alignment). Recovered TS Clock: xung vuông với chu kỳ 1 TS. Recovered MF Sync.: xung vuông bắt ñầu ña khung với thời gian 1 khung (125µs). Page 21 Ví dụ một giao tiếp trung kế số Phát hiện cảnh báo: Phân tích thông tin từ Giải mã ñường dây ñể xác ñịnh tín hiệu cảnh báo từ xa. Khi phát hiện ñược, AIS hoặc RAI =‘1’. Page 22
Ví dụ một giao tiếp trung kế số Chuyển ñổi khe thời gian 1 (TSI1) Chuyển tín hiệu số hóa trong khe thời gian từ tín hiệu nhận ñược bởi Khôi phục dữ liệu sang khe thời gian thích hợp ñưa ñến Chuyển mạch số. Mục ñích: Chuyển ñổi khe thời gian trước khi ñưa vào chuyển mạch phân chia không gian. Giảm khả năng nghẽn vì không tìm thấy ñường dẫn. Tách các thông tin báo hiệu từ khe thời gian TS16 hoặc TS24 ñưa ñến Xử lý cuộc gọi qua DORX. Page 23 Ví dụ một giao tiếp trung kế số Page 24
Ví dụ một giao tiếp trung kế số Chuyển ñổi khe thời gian 2 (TSI2) Chuyển tín hiệu số hóa trong khe thời gian từ Chuyển mạch số qua RX2 sang khe thời gian thích hợp trên trung kế. Mạch ðồng bộ và Báo hiệu Chèn thông tin ñồng bộ và báo hiệu vào dòng tín hiệu từ TSI2. Mã hóa ñường dây Chuyển ñổi tín hiệu nhị phân sang tín hiệu ñường dây như HDB3 hoặc B8ZS. Page 25