Đồ án Hệ thống báo hiệu trong tổng đài

g thời điểm của khe thời gian Tsi số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ CMj được đọc ra và đưa vào các chân điều khiển của hàng j chỉ có chân điều khiển của tiếp điểm tương ứng với cột k nhận đúng địa chỉ nên có mức logic 1 qua tiếp điểm được nối với khe Tsi của PCMvj qua tiếp điểm được nối với khe Tsi của PCMrk. Chân điều khiển của tiếp điểm còn lại của hàng j nhận không đúng địa chỉ nên có mức logic 0, tiếp điểm không được nối. Kết quả số liệu từ khe Tsi của PCMvj sẽ được nối với Tsi của PCMrk. 3. Chuyển mạch kết hợp. + Chuyển mạch T thực hiện chức năng của một tổng đài nhưng có nhược điểm là dung lượng nhỏ vì chỉ có một luồng PCMv. + Chuyển mạch S có nhiều luồng PCMv nhưng không thực hiện được chức năng của một tổng đài. Vì vậy phải kết hợp giữa chuyển mạch T và chuyển mạch S để tạo ra tổng đài có dung lượng lớn. Gồm có các loại chuyển mạch kết hợp sau: - Chuyển mạch 2 tầng (T-S hoặc S-T): sử dụng trong các tổng đài có dung lượng trung bình. - Chuyển mạch 3 tầng (T-S-T hoặc S-T-S): Sử dụng trong tổng đài có dung lượng lớn. - Chuyển mạch 4 tầng (T-S-S-T hoặc S-T-T-S): Sử dụng trong tổng đài có dung lượng rất lớn. 3.1. Chuyển mạch 2 tầng (T-S hoặc S-T): T0 T1 T2 T0 T1 T2 PCMv0 PCMv1 PCMv2 PCMr0 PCMr1 PCMr2 0 1Tsj 2 Hình 5 - Sơ đồ nguyên lý chuyển mạch hai tầng. Chuyển mạch hai tầng T-S bao gồm một chuyển mạch S có ma trận m x n (3x3). Gồm các chuyển mạch T đầu vào tương ứng với các số hàng của chuyển mạch S. ChuyÓn mạch kết hợp tăng được dung lượng tùy thuộc vào số luồng PCMv và số luồng PCMr tăng tương ứng với số hàng và cột của chuyển mạch S. 3.1.1. Nguyên lý làm việc của chuyển mạch 2 tầng. Nối khe Tsi của PCMv bất kỳ với khe Tsj của PCMr bất kỳ. Hướng đấu nối qua chuyển mạch T1 qua tiếp điểm ma trận (1x2). Đặc điểm chuyển mạch T: khe vào và khe ra khác nhau, chuyển mạch S khe vào và khe ra giống nhau khe thời gian sử dụng ở đầu ra T1 bắt buộc phải là Tsj. Để nối khe thời gian Tsi của PCMv1 với khe Tsj của PCMr2 thì chuyển mạch T1 làm việc nối thời gian với khe Tsj bắt buộc ở đầu ra chuyển mạch T1 luồng PCMv của T1 là luồng PCMv1 của S. Chuyển mạch S làm việc nối khe thời gian Tsj của hàng 1 với khe Tsj của cột 2 qua tiếp điểm (1,2). Kết quả số liệu từ khe thời gian Tsi của PCMv1 đã được nối với khe thời gian Tsi của luồng PCMr2. Nhận xét: Chuyển mạch T làm việc ở chế độ nối bắt buộc vì vậy khả năng nhỡ việc xảy ra là rất lớn. Nếu tại thời điểm đó khe thời gian cần nối đã được sử dụng do đó chuyển mạch 2 tầng chỉ sử dụng cho các tổng đài có dung lượng trung bình. 3.2. Chuyển mạch 3 tầng (T-S-T). T0 T1 T2 T0 T1 T2 PCMv0 PCMv1 PCMv2 PCMr0 PCMr1 PCMr2 0 1Tsj 2 Hình 6 - Sơ đồ nguyên lý chuyển mạch T-S-T Chuyển mạch 3 tầng T-S-T bao gồm một chuyển mạch S là ma trận m x n (3x3) tầng chuyển mạch T ở đầu vào có số chuyển mạch T bằng số hàng của S tầng chuyển mạch T ở đầu ra có số chuyển mạch T bằng số cột S. Vì vậy dung lượng tương ứng với ma trận của S. Do đó, dung lượng của cả tổng đài được tăng lên. 3.2.1. Nguyên lý làm việc của chuyển mạch 3 tầng. Nối khe Tsi của PCMv1 với khe Tsj của PCMr2. - Hướng đấu nối: Qua Tv1, tiếp điểm (1,2) của S, Tr2 chuyển mạch Tv1 làm việc nối khe Tsi của PCMv với một khe rỗi bất kỳ ở đầu ra Tv1 là khe Tsk (là khe tù do bất kỳ) chuyển mạch S làm việc nối khe Tsk của hàng một với khe Tsk của cột 2, chuyển mạch Tr2 làm việc nối khe Tsk với Tsj của Tr2. Kết quả số liệu từ khe Tsi của PCMv1 đã được nối với khe Tsj của PCMr2. Nhận xét: Chuyển mạch Tv làm việc ở chế độ tự do bất kỳ nên khả năng nhỡ việc xảy ra Ýt vì vậy chuyển mạch 3 tầng sử dụng cho tổng đài có dung lượng lớn. 3.3. Chuyển mạch 4 tầng. Có thể nối chéo giữa các hệ thống chuyển mạch nên tăng được dung lượng rất lớn. 0 0 Tv0 Tvn-1 Tv0 Tvn-1 n x m n x m m x n m x n Tr0 Trm-1 Tr0 Trm-1 PCMv0 PCMvn-1 PCMv0 PCMvn-1 PCMr0 PCMrm-1 PCMr0 PCMvm-1 m-1 m-1 m-1 m-1 Tv Sv Sr Tr (h) (h) Hình 7 - Sơ đồ khối đấu nối chuyển mạch 4 tầng. Chuyển mạch 4 tầng bao gồm chuyển mạch Svào là ma trận m x n có n chuyển mạch Tv. Một chuyển mạch số ở đầu ra là ma trận m x n như vậy có n chuyển mạch Tr. Một chuyển mạch S không đối xứng nhưng cả mạng chuyển mạch T-S-S-T là đối xứng do chuyển mạch 4 tầng có thể đấu chéo giữa các chuyển mạch với nhau. Vì vậy, dung lượng tăng lên rất lớn. Dung lượng tối đa có thể tăng lên m-1 lần. Do đó, chuyển mạch 4 tầng sử dụng trong tổng đài có dung lượng rất lớn. CHƯƠNG III - PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ XUNG MÃ PCM - TDM I. Giới thiệu chung Hệ thống thông tin tương tự là hệ thống thông tin truyền thống. Nó đã tồn tại và phát triển nhưng do có nhiều nhược điểm như: + Bị tích luỹ tạp âm trong quá trình truyền dẫn nên cự ly thông tin bị hạn chế. + Do quá trình truyền phải giữ nguyên dải tần dạng tín hiệu, phải truyền toàn bộ giá trị tức thời của dạng tín hiệu nên dễ bị tạp âm tác động. + Không truyền được số liệu có tốc độ cao vì dải tần tín hiệu thoại bị hạn chế (từ 0,3 - > 3,4 Khz). + Thiết bị cồng kềnh - Từ lâu người ta đã nghiên cứu về thông tin số nhưng do công nghệ chưa phát triển nên việc áp dụng thông tin số còn gặp nhiều khó khăn. - Bắt đầu từ năm 80 do sự áp dụng của kỹ thuật số, kỹ thuật vi điện tử nên thông tin số đã có điều kiện được đưa vào sử dụng và dần phát triển. Đến nay gần như tất cả các quốc gia đã sử dụg thông tin sè. - Để có thể áp dụng được cả thông tin tương tự và thông tin số và ngược lại thì người ta đã sử dụng phương pháp điều chế sung mã PCM. 1. Ý tưởng: - Điều chế PCM là phương pháp thông dụng nhất để chuyển đổi các tín hiệu analog sang dạng digital và ngược lại để có thể vận chuyển qua một hệ thống truyền dẫn số hay quá trình xử lý số người ta chuyển mạch lưu trữ số. Sự biến đổi gồm các quá trình “ lấy mẫu lượng tử hoá, hoá mã”. Tuy nhiên PCM không phải luôn được dùng để ghép kênh mà còn được dùng trong đơn kênh. 2. Ưu điển của thông tin sè: + Tạp âm không bị tích luỹ trong qua trình truyền dẫn nên tăng được cự ly thông tin. + Có tính chống nhiễu cao vì tín hiệu được truyền đi chỉ có 2 dạng “ 0” và “ I” vì vậy ở đầu thu dễ nhận biết được tín hiệu mặc dù ở đầu thu vÉn bị tạp âm tác động. Ở đầu thu sẽ nhận ra một mức ngưỡng để nhận biết được tín hiệu. Nếu tín hiệu nhỏ hơn ngưỡng thì qui ước là mức “0” còn lớn hơn mức ngưỡng thì là mức ‘I” Y T/h truyÒn X(t) 11 11 00 00 t/h Mức ngưỡng CLK ph¸t T/h t¸i sinh * Dùng CLK (đồng bộ) với CLK phát điều kiển 1 trigiơ có khả năng tái sinh lại tín hiệu như ban đầu. * Thông tin số có khả năng truyền được số liệu có tốc độ cao, có khả năng truyền được tín hiệu: (nhiều loại): như thông tin thoại, truyền chữ, truyền hình, truyền số liệu... gọi là mạng đa dịch vụ số. * Áp dụng được công nghệ tiên tiến của kỹ thuật số, kỹ thuật vi điện tử nên thiết bị có độ tin cậy cao, gọn nhẹ. Lấy mẫu: - Định nghĩa: Lấy mẫu là quá trình rời rạc hoá tín hiệu theo thời gian. Cơ sở của việc lấy mẫu là định lý Canhnhicốp. - Định lý: Một tín hiệu liên tục có dải tần hữu hạn có thể xác định bằng các điểm rời rạc theo thời gian có chu kỳ thoả mãn điều kiện fs ³ 2 fmax. fmax: tần số giới hạn của thông tin liên tục. fs: tần số lấy mẫu (tần số rời rạc hoá thông tin ) X (t) Ts Ts t t t+ Ts t + 2Ts - Ý nghĩa của việc lấy mẫu: ® Toàn bộ giá trị tức thời của tín hiệu mã cần truyền. + Khi cần truyền một tín hiệu liên tục theo thời gian, thì không cần truyền đi một số điểm có chu kỳ Ts thoả mãn điêu kiện fs ³ 2 fmax. Như vậy ở đầu thu đã có thể khôi phục lại được tín hiệu như ban đầu. - Kết quả lấy mẫu nhận được dãy tín sung có biên độ bằng giá trị tức thời của tín hiệu (ký hiệu là Upam). - Sử dụng bộ điều chế độ sung để lấy mẫu. + Tín hiệu âm thanh trên mạng điện thoại có pha lăng đạt đến 10 Khz. Tuy nhiên hầu hết năng lượng đều tập trung vào hơn trong dải này do đó các kêng truyền thoại thường được giới hạn băng tần từ 0.3 - > 3,4 Khz. Tần số lấy mẫu là 8 Khz được chuẩn hóa quốc tế cho các đầu thu PCM. + Xét ở đầu thu: Phải khôi phục được tín hiệu liên tục X (t) từ dãy sung điều biên Upam. Tiến hành phân tích phổ của dãy sung điều biên Upam 2 dải tần x1 0 f fmax fs - fMax fs fs + fMax Trong phổ của Upam gồm các thành phần: + Thành phần một chiều không mang tin + Thành phần của tín hiệu liên tục X (t) từ 0 -> f max + Tần số lấy mẫu fs là thành phần không mang tin + Hai dải biên fs ± f max. - Để khôi phục lại X (t) thì ta chỉ cần sử dụng bộ lọc thông thấp tần số của bộ lọc là fmax £ f lọc fs ³ 2fmax (fs ³ 2f max) là điều kiện vô cùng quan trọng phải có điều kiện này thì khi khôi phục tín hiệu mới không xảy ra hiện tượng chồng phổ. - Với tín hiệu thoại fmax = 4 Khz do đó fs = 8 Khz: Khi chọn fs = 8 Khz là đã chấp nhận điều kiện xấu nhất. Không thể xảy ra hiện tượng chồng phổ. Lượng tử hoá: - Là quá trình rời rạc tín hiệu theo biên độ (theo mức) - Phải tiến hành lượng tử hoá vì: sau lấy mẫu nhận dãy sung điều biên Upam nhưng không truyền trực tiếp dãy sung Upam đến đầu thu mà biến đổi dãy sung Upam thành tín hiệu số gọi là mã hóa. Mỗi giá trị biên độ của Upam được mã hóa bởi một từ mã. - Những tín hiệu thoại là đại lượng ngẫu nhiên nên Upam cũng là một đại lượng ngẫu nhiên, nên giá trị biên độ không xác định vì vậy không thể mã hoá được. - Phải hạn chế biên độ của Upam ở một giá trị nhất định để mã hóa. Thực chất của lượng tử hoá là quá trình hạn chế biên độ của Upam ở một số giá trị nhất định để đơn giản cho việc mã hoá. - Có 2 phương pháp lượng tử hoá. + Lượng tử hoá đều + Lượng tử hoá không đều Lượng tử hoá không đều Là chia toàn bộ dải biên độ của tín hiệu thành những đoạn đều nhau 2 Xmax D X = = const n Trong đó tín hiệu sẽ thay đổi từ (- X max; + Xmax) + Max 2Xmax t - Max 2Xmax: là dải rộng của tín hiệu n: là mức lượng tử hoá (tương ứng với 1 bước lượng tử hoá có 1 mức lượng tử hoá) 4 nx 3 2 X (t) 1 0 t t + T t+ 2Ts t - Sau đó sẽ gắn UPAM các giá trị biên độ ở mức gần nhất có sai sè ± D X/2. - Quá trình lượng tử hoá là quá trình làm tròn lấy gần đúng nên thường có sai số làm cho ở đầu thu tín hiệu ban đầu (gọi là méo lượng tử hoá). - Cách tính tạp âm của lượng tử đều. DX2 N = const 12 Công suất tạp âm lượng tử hoá là hằng số không phụ thuộc vào độ lớn của tín hiệu mà chỉ phụ thuộc vào độ lớn của DX vì vậy tỉ số S/N ¹ const. - Để khắc phục được nhược điểm của lượng tử hoá đều thì ta dùng phuơng pháp lượng tử hoá không đều. 2. Lượng tử hoá không đều: - Tiến hành chia mức lượng tử hoá tỉ lệ với tín hiệu DX = KX tín S - Ưu điểm : Có tỉ số = = const tạp N S X2 12 = = = const N K2X2 K2 12 (S = X2 công suất tỷ lệ với bình phương điện áp) Để thực hiện lượng tử hoá không đều ta thực hiện tìm hàm y = f(x) x: là lượng tử hoá không đều Với Dx = kx thì lương tử hoá đều Vậy việc thực hiện lượng tử hoá đều với y tức là không đều với x Ta có tỷ số: Dy/Dx = 2y max/ nkx = dy/dx AX (0< x< 1 ) 1+InA A y = 1+ In Ax 1 ( < x< 1) 1+ InA A Nhận xét: Khi x nhỏ thì y là hàm bậc nhất của x nên đồ thị là tuyến tính Khi x lớn thì y là hàm Igx Xây dựng đồ thị của hàm y. Sử dụng 3 bit nhị phân để biểu diễn 8 đoạn tổ hợp 000 đến 111. Để mã hoá vùng dương thì cần 7 bit. Vùng âm đối xứng với vùng dương do đó cần thêm một bit để mã hoá dấu. b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 Bit dùng để mã hoá dấu Nếu dương thì b0 = 1, nếu âm thì b0 = 0.7 bit còn lại mã hoá mức. Trục x được chia làm 8 đoạn theo tỷ lệ 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128. H 111 G a 110 F 101 E 100 D 011 C 010 B 001 A 000 X 1/128 1/64 1/16 1/32 1/8 1/4 1/2 1 Độ dốc của các đoạn thẳng giảm dần theo chiều tăng của x và được tính theo tga theo đạo hàm y, hoặc theo hệ số khuyếch đại. Vậy độ dốc của các đoạn thẳng giảm dần theo tỷ lệ 1/2. IV. Mã hoá Là quá trình biến đổi Upam thành tín hiệu số được biểu diễn bằng tổ hợp của 8 xung nhị phân được gọi là từ mã 8 bit có nhiều cách mã hoá. 1. Mã hoá trực tiếp: - Upam được so sánh trực tiếp với các điện áp mẫu - Là mức chuẩn (128 mức) và nhận các từ mã tương ứng với các mức chuẩn. - Nhược điểm: + Kích thước bộ mã hoá lớn + Tốc độ mã hoá chậm vì phải so sánh với tất các điện áp mẫu có trong Upam. 2. Mã hoá gián tiếp: a. Đếm qua trung gian: - Upam biến đổi thành các đại lượng có thể đếm được như tần số, thời gian. Đếm các tần số, thời gian qua các tần số, tỷ lệ biết được các giá trị của Upam ở hệ nhị phân. Nhược điểm: Tốc độ mã hoá chậm vì phải đếm qua tất cả giá trị của Upam. b. Mã hoá bằng phương pháp so sánh: - Upam được so sánh với các điện áp mẫu URF theo thứ tự từ URF max ¸ URF min - Nếu Upam ³ URFi thì bit bi sẽ bằng 1 và điện áp URFi sẽ được duy trì ở bộ so sánh để tham gia vào các bước so sánh tiếp theo. - Nếu Upam £ URFi thì bit bi sẽ bằng 0. URFi sẽ không được duy trì ở bộ so sánh và không tham gia vào các bước so sánh tiếp theo. - Số điện áp mẫu được tính theo công thức: URfi = D2m-1 Trong đó: m là số bit để mã hoá mức (m = 7) i: sẽ thay đổi từ 1 ¸ 7 Với tín hiệu thoại ta tính được URF1 = 64 D URF3 = 16 D URF5 = 4 D URF2 = 32 D URF4 = 8 D URF6 = 2 D URF7 = 1 D * Sơ đồ khối của bộ mã hoá bảng phương pháp so sánh: MR COM (0D) URF CU P/S UPAM CLK PCM MR: Bộ nhớ dùng để duy trì của Upam trong suốt thời gian mã hoá. COM: Bé so sánh dùng để so sánh Upam với các điện áp mẫu. Trong COM có mức 0D dùng để so sánh xác định bit dấu. URF: Khối điện áp mẫu, tạo ra 7 điện áp mẫu từ URF0 ¸ URF7 (7 điện áp mẫu có 2 mức âm và dương ) CU: Là khối điều khiển có 8 đầu ra từ b0 ¸ b7 nhận các giá trị ở các đầu vào tương ứng là X. P/S: Là bộ biến đổi từ mã 8 bit song song thành 8 bit nối tiếp kết thúc thời gian mã hoá có 1 xung xoá để trạng thái của MR, COM, CU về 0 để chuẩn bị cho chu kỳ mã hoá mới đồng thời có 8 xung đồng hồ CLK để đọc 8 bit song song thành 8 nối tiếp cho ra tín hiệu PCM. Nhận xét: * Mã hoá bằng phương pháp so sánh có 7 điện áp mẫu tương ứng có 7 bước so sánh trong đó có 1 bước có dấu " = ". * Nếu Upam có dấu thì chỉ sử dụng dấu âm khi so sánh xác định điện áp dấu còn các bước còn lại thì phải lấy giá trị tuyệt đối. CHƯƠNG IV- HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRONG TỔNG ĐÀI I. Giới thiệu chung. Trong viễn thông nói chung và tổng đài nói riêng báo hiệu là các thông tin được truyền giữa các thuê bao, giữa các tổng đài với tổng đài dùng để phục vụ cho quá trình xử lý cuộc gọi và giải phóng cuộc gọi. Hệ thống báo hiệu được sử dụng như một ngôn ngữ cho hai thiết bị trong hệ thống chuyển mạch trao đổi với nhau để thiết lập tạo tuyến nối cho các cuộc gọi. Giống như bất kỳ một ngôn ngữ nào, chúng có các từ vựng với chiều dài khác nhau và độ chính xác khác nhau. Tức là tín hiệu báo hiệu cũng có thể thay đổi kích thước và dạng cú pháp của nó theo các qui luật phức tạp để ghép tạo thông tin báo hiệu. II. Quá trình thiết lập báo hiệu trong tổng đài. 10 ( ( T§ T§ 1 1 2 3 8 4 5 6 9 11 13 7 12 A B Hình 1 - Mô hình thiết lập báo hiệu trong tổng đài. (1) Máy gọi nhấc tổ hợp sẽ có tín hiệu gửi về tổng đài báo hiệu yêu cầu một cuộc gọi. (2) Âm mời quay số gửi từ tổng đài về tai nghe của máy gọi. (3) Máy gọi Ên số sẽ có các tín hiệu xung quay số về tổng đài. (4) Là tín hiệu xin chiếm đường của tổng đài chủ gọi gửi cho tổng đài bị gọi. (5) Tín hiệu công nhận chiếm đường. (6) Gửi tín hiệu địa chỉ của máy bị gọi về tổng đài bị gọi. (7) Tín hiệu báo chuông gửi về máy bị gọi. (8) Là tín hiệu phản hồi âm chuông gửi về máy gọi. (9) Hai máy thông thoại. (10) Máy gọi đặt máy gửi về tổng đài thông báo kết thúc một cuộc gọi. (11) Tín hiệu giải phóng hướng đi. (12) Máy bị gọi đặt máy cũng là tín hiệu kết thúc cuộc gọi. (13) Tín hiệu giải phóng hướng về. III. Các hệ thống báo hiệu trong tổng đài. Trong tổng đài phân chia thành hai hệ thống: Báo hiệu thuê bao: Là các thông tin báo hiệu được truyền thông tin giữa tổng đài với thuê bao trên đường dây thuê bao. + Báo hiệu thuê bao, bao gồm các tín hiệu: - Tín hiệu nhấc đặt máy: trở kháng đường dây giảm tới ngưỡng thấp làm dòng điện trong dây dẫn tăng lên.Điều này được tổng đài nhận biết như một tín hiệu yêu cầu thiết lập cuộc gọi mới và nó phát cho tín hiệu âm mời quay sè - Các con số địa chỉ: sau khi nhận được tín hiệu âm mời quay số thuê bao tiên hành gửi các con số đia chỉ, các con số này được phát dưới dạng xung thập phân hay tín mã đa tần - Tín hiệu xung thập phân: các con số địa chỉ có thể được truyền dẫn như là chuỗi của sự gián đoạnvòng một chiều nhờ phím quay số hoặc hệ thông phím bấm số thập phân.Phương phap này diễn ra khá chậm và tín hiệu không thể chuyền dẫn đi trong lúc hội thoại. - Âm báo bân hồi âm chuông: Trường hợp thuê bao chủ gọi bân tổng đài phát âmbáo cho thuê bao chủ gọi .Các trường hợp khác thì thuê bao chủ gọi nhận được - Tín hiệu chuông 75V, 25Hz - Tín hiệu âm mời quay sè * Báo hiệu tổng đài : Là các thông tin báo hiêu chuyền giữa các tổng đài trên đường dẩy trung kế.Báo hiệu trong tổng đài đươc chia làm hai hệ thống sau: B¸o hiÖu B¸o hiÖu thuª bao B¸o hiÖu tæng ®µi B¸o hiÖu kªnh riªng B¸o hiÖu kªnh chung Hình 2 - Phân loại báo hiệu trong tổng đài. 1. Hệ thống báo hiệu kênh chung. Báo hiệu kênh riêng là hệ thống báo hiệu dùng để truyền thông tin báo hiệu giữa các tổng đài. Các kênh báo hiệu được truyền trên một đường trung kế riêng biệt tách rời khỏi đường trung kế truyền tín hiệu tiếng. Nối trực tiếp giữa các bộ vi xử lý của các tổng đài các thông tin báo hiệu được chia thành các đơn vị tín hiệu gọi, gọi là số liệu. ThiÕt bÞ chuyÓn m¹ch ThiÕt bÞ chuyÓn m¹ch MP CCS CCS MP ®­êng b¸o hiÖu ®­êng trung kÕ tiÕng A B Hình 3 - Sơ đồ báo hiệu kênh chung CCS: Báo hiệu kênh chung MP: Bé vi xử lý 1.1. Các hệ thống báo hiệu kênh chung - Hệ thống báo hiệu số 6: Là hệ thống báo hiệu kênh chung được sử dụng trong hệ thống viễn thông tương tự đưa vào sử dụng năm 1968. - Hệ thống báo hiệu số 7: Là hệ thống báo hiệu sử dụng trong viễn thông số đưa vào sử dụng năm 1979 - 1980. * Ưu điểm của báo hiệu kênh chung: - Số lượng kênh báo hiệu truyền nhiều. Một đường truyền báo hiệu có thể truyền được vài trăm kênh báo hiệu. - Tốc độ báo hiệu cao vì đường báo hiệu đấu trực tiếp với các bộ vi xử lý tách rời đường trung kế truyền tín hiệu điện. - Có tính kinh tế cao vì thiết bị sử dụng báo hiệu Ýt. - Có độ tin cậy cao do áp dụng phương pháp dự phòng. - Báo hiệu số 7 có tính linh hoạt cao có thể áp dụng cho các dịch vụ thoại và phi thoại: như truyền số liệu, thông tin di động, đa dịch vụ số. 1.2. Các phương pháp truyền báo hiệu. a) Phương pháp kết hợp. Các thông tin báo hiệu có liên quan đến tín hiệu tiếng giữa hai điểm báo hiệu được truyền trên cùng một tập hợp các đường nối trực tiếp giữa hai điểm báo hiệu. SP SP TÝn hiÖu tho¹i B¸o hiÖu A B SP: Điểm báo hiệu b) Phương pháp không kết hợp. Các thông tin báo hiệu có liên quan đến tín hiệu tiếng giữa hai điểm báo hiệu được truyền một hoặc nhiều tập hợp đường chuyển tiếp báo hiệu. STP1 STP2 SP SP 2 1 1 2 2 A B STP : Điểm chuyển tiếp báo hiệu SP : Điểm báo hiệu. Báo hiệu giữa hai điểm A và B có thể chuyển theo đường tập hợp chuyển tiếp 1-1 qua điểm chuyển tiếp 1 hoặc có thể theo tập hợp đường chuyển tiếp 2-2 qua 2 điểm chuyển tiếp báo hiệu 1 và 2. c) Phương pháp kiểu tựa kết hợp. Là trường hợp đặc biệt của kiểu không kết hợp, các thông tin báo hiệu có liên quan đến tín hiệu tiếng giữa hai điểm báo hiệu phải được Ên định phải theo một tập hợp đường chuyển tiếp nhất định, chỉ thay đổi lại khi có sự cố. 2. Hệ thống báo hiệu kênh riêng. ThiÕt bÞ chuyÓn m¹ch ThiÕt bÞ chuyÓn m¹ch SR SR SR SR SR SR MP CAS CAS MP Trung kÕ tiÕng A B Báo hiệu kênh riêng là hệ thống được dùng để truyền tín hiệu giữa các tổng đài các kênh báo hiệu được truyền riêng biệt trên đường trung kế để truyền tín hiệu tiếng. Mỗi một kênh thoại có một kênh báo hiệu được truyền trên cùng một đường trung kế để truyền tín hiệu điện. Hình 4 - Sơ đồ báo hiệu kênh riêng CAS : Báo hiệu kênh kết hợp SR : Thiết bị thu phát tín hiệu MP : Bé vi xử lý. 2.1. Các hệ thống báo hiệu kênh riêng. - Hệ thống đơn tần một tần số (1UF) 2100Hz. - Hệ thống hai tần số (2UF) 2400Hz, 2600Hz - Hệ thống đa tần MF: Mỗi một tín hiệu báo hiệu là tổ hợp của hai tần số trong giải âm thanh được phát liên tục. - Hệ thống xung thập phân: Mỗi một tín hiệu báo hiệu có số xung thập phân tương ứng với các chữ số trên bàn phím hiện nay sử dụng phổ biến là báo hiệu đa tần. 2.2. Các phương pháp truyền báo hiệu kênh riêng. T§ T§ T§ T§ ( ( 036821379 036821379 036821379 036821379 036821379 821379 1379 82 1379 1379 821379 036 1 2 3 4 Hình 5 - Mô hình truyền báo hiệu kênh riêng Chú giải: - TĐ1 : Là tổng đài nội hạt của máy A - TĐ2 : Là tổng đài đường dài của máy A - TĐ3 : Là tổng đài đường dài của máy B - TĐ4 : Là tổng đài nội hạt của máy B a) Phương pháp từng chặng: Máy A gửi toàn bé con số cụ thể cho tổng đài 1 là 036821379 tổng đài nội hạt nhận các con số địa chỉ. Tổng đài xác định được là cuộc gọi đường dài, tổng đài 1 chiếm một đường trung kế nối đến tổng đài đường dài 2. Gửi toàn bé con số địa chỉ của máy B cho tổng đài 2. Tổng đài 2 nhận các con số địa chỉ tiến hành sử lý cuộc gọi xác định được tổng đài đường dài có mã vùng là 036 là tổng đài 3 chiếm một đường trung kế rỗi đến tổng đài 3. Tổng đài 2 gửi cho tổng đài 3 các con số địa chỉ của máy B bao gồm các mã của tổng đài nội hạt 82 và mã của máy B là 1379. Tổng đài 3 nhận được các con số địa chỉ từ tổng đài 2 xác định được tổng đài nội hạt 82 là tổng đài 4 chiếm một đường trung kế đến tổng đài 4 gửi cho tổng đài 4 mã của máy B là 1379. Kết thúc quá trình truyền các con số địa chỉ giữa các tổng đài. Nhận xét: Các tổng đài trung gian phải có thiết bị thu phát báo hiệu. Các con số địa chỉ ở lần đầu nhiều vì vậy thời gian truyền các con số chậm. b) Phương pháp xuyên suốt. Máy A gửi cho tổng đài nội hạt toàn bộ các con số địa chỉ của máy B. Tổng đài nhận được các con số địa chỉ và xử lý cuộc gọi và xác định là cuộc gọi đường dài chiếm một đường trung kế rỗi đến tổng đài 2 mã vùng của máy B là 036. Tổng đài 2 nhận được con số địa chỉ. Tổng đài 1 gửi đến xác định tổng đài có mã vùng là 036 là tổng đài 3 chiếm một đường trung kế rỗi đến tổng đài 3 nối tiếp vào đường trung kế đến tổng đài 1. Tổng đài 1 gửi cho tổng đài 3 mã nội hạt của máy B là 82. Tổng đài 3 nhận được mã nội hạt của máy B. Tìm được mã nội hạt có mã 82 là tổng đài 4 chiếm một đường trung kế rỗi trên tổng đài 1 nối tiếp vào đường trung kế đến tổng đài 1, tổng đài 1 gửi cho tổng đài 4 mã của máy B là 1379. Như vậy, két thúc quá trình gửi các con sè. Nhận xét: Các tổng đài trung gian chỉ có tín hiệu thu không có thiết bị phát báo hiệu các con số địa chỉ lần đầu ngắn vì vậy thời gian truyền nhanh, các thông tin báo hiệu đều được truyền từ tổng đài 1. c) Phương pháp kết hợp: Đó là sự kết hợp của 2 phương pháp, phương pháp từng chặng và phương pháp xuyên suốt. Qua 3 phương pháp trên thì phương pháp xuyên suốt có tính kinh tế hơn vì thiết bị báo hiệu sử dụng Ýt nên cho phép rút ngắn được thời gian truyền và thiết lập cuộc gọi là thời gian tính từ khi máy điện thoại Ên phím quay số đến khi nghe được hồi âm chuông là thời gian truyền các con số địa chỉ giữa các tổng đài vì vậy trong thực tế sử dụng phương pháp xuyên suốt. * Ưu điểm và nhược điểm của báo hiệu kênh riêng. Nhược điểm: - Tốc độ báo hiệu chậm vì truyền cùng với tín hiệu thoại. - Không kinh tế vì thiết bị sử dụng nhiều, mỗi một kênh báo hiệu phải có thiết bị thu phát riêng. - Độ tin cậy kém vì không áp dụng được phương pháp dự phòng. - Tính linh hoạt kém chỉ sử dụng cho hệ thống thông tin thoại. Ưu điểm: - Do các kênh báo hiệu riêng biệt vì vậy một kênh có sự cố không ảnh hưởng đến các kênh còn lại. - Thiết bị báo hiệu sử dụng Ýt. 3. Báo hiệu số 7 - CCS7 3.1. Cấu trúc của báo hiệu số 7 - CCS7. 7 6 5 4 3 2 1 OMAP TCAP SCCP MTP-3 MTP-2 MTP-1 TUP DUP ISUP 4 3 2 1 OSI CCS-7 Báo hiệu số 7 có cấu trúc phân lớp giống như mô hình giao tiếp mở OSI báo hiệu số 7 có 4 líp. Hình 6 - Mô hình giao tiếp mở OSI báo hiệu số 7 Líp 1, 2, 3: Giống như lớp 1, 2, 3 của mô hình giao tiếp mở OSI tạo thành ba phần chuyển bản tin là MTP-1, MTP-2 và MTP-3, líp 4 là lớp ứng dụng giống như lớp 7 của OSI ứng dùng cho các dịch vụ như: Truyền thoại TUP, Truyền số liệu DUP và đa dịch vụ số IUSP. Do không có 3 líp trung gian là 4, 5, 6 nên tốc độ truyền báo hiệu nhanh nhưng khả năng ứng dụng dịch vụ có hạn vì vậy đưa thêm lớp con giữa lớp 3 và 4 gọi là điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP cung cấp các dịch vụ ứng dụng như: Đo kiểm tra TCAP, vận hành bảo dưỡng OMAP. 3.1.1. Cấu trúc chức năng MTP-1: - MTP-1 gọi là đường số liệu báo hiệu tương đương với lớp 1 là một lớp vật lý của OSI xác định các tham số điện đặc tính vật lý chức năng của đường báo hiệu số 7. - Đường số liệu báo hiệu là 1 đường truyền dẫn theo hai hướng gồm 2 kênh hoạt động có thể là 1 đường báo hiệu tương tự hoặc là đường