Sơ Lược Lịch Sử Và Xu Hướng Phát Triển Của Tổng Đài

SAP SAR SC SCP SDH

SDM SDU SHW SLC SLIC SMDS

SMem SN SNP SOH SONET

S/P SPM

SS7/ CS#7 SSAP SSCF

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 201 trang tài liệu này.

SSCOP SSCS

SSM SSP SSP STM STMn STP SPVC STSW SVC SVC SVCI SWRR TA TDM TCP TCP/IP

TE TMN

AAL for Signalling

Stand Alone Equipment/ Interface Frame

Service Access Point Segmentation and Reassembly Service Circuit

Service Control Point Synchronous Digital Hierarchy

Signal Disribution Memory Service Data Unit SubHighWay

Subsscriber Line Circuit Subsscriber Line Interface Circuit

Swiched Multimegabit Data Services

Speach Memory Sequence Number

Sequence Number Protection Section OverHead

Synchronous Optical NETwork Serial to Paralell Convertor Speech Path Module Signalling System No 7

Source SAP

Services Specific Coordination Function

Services Specific Connection Oriented Protocol

Services Specific Convergence Sublayer

Signal Sender Memory Services Specific Part Service Switching Point Synchronous Transfer Mode

Synchronous Transfer Module level n Signal Transfer Point Semipermanent Virtual Connection Secondary Time Switch

Swiched Virtual Channel Signalling Virtual Channel

Signalling Virtual Channel Identifier Serial Write Random Read Termination Adapter

Time Divission Multiplexing Transmission Control Protocol Transmission Control Protocol / Internet Protocol

Terminal Equipment Telecommunication Management

Giao thức AAL cho báo hiệu Thiết bị SAE/ ngăn máy

Điểm truy nhập dịch vụ Lớp con cắt/tkhôi phục gói Mạch nghiệp vụ

Điểm điều khiển dịch vụ Hệ thống truyền dẫn

phân cấp số đồng bộ Bộ nhớ phân phối tín hiệu

Đơn vị số liệu dịch vụ Luồng cao tốc nhánh

Mạch điện thuê bao Analogue

Vi mạch giao diện thuê bao Analog Mạng số liệu chuyển mạch

tốc độ cao

Bộ nhớ tin

Trường số thứ tự dãy gói Trường bảo vệ SN Trường tiêu đề Chặng Mạng cáp quang đồng bộ

Bộ đổi mã nối tiếp/song song Module đường thoại

Hệ thống báo hiệu số 7

Điểm truy nhập Dịch vụ Nguồn Chức năng phối hợp phụ thuộc DV

Giao thức hướng kết nối phụ thuộc DV

Lớp con hội tụ phụ thuộc Dịch vụ Bộ nhớ tín hiệu phát

Phần phụ thuộc dịch vụ Điểm chuyển mạch dịch vụ Chế độ truyền tải đồng bộ Module STM cấp n

Điểm truyền tải báo hiệu Kết nối ảo bán cố định

Chuyển mạch thời gian thứ cấp Kênh ảo chuyển mạch

Kênh ảo báo hiệu Tên kênh ảo báo hiệu

Ghi tuần tự đọc ngẫu nhiên Bộ thích ứng thiết bị đầu cuối Ghép kênh theo thời gian

Giao thức điều khiển Truyền dẫn Giao thức điều khiển

Truyền thông trên Internet Thiết bị đầu cuối

Trang 14

TST UNI UU VBR VC VCC VCI VLAN VLSI VOD VP VPC VPCI VPI WAN

Network Time Slot

TimeSpaceTime Switch UsertoNetwork Interface UsertoUser

Variable Bit Rate Virtual Channel

Virtual Channel Connection Virtual Channel Identifier Virtual LAN

Very Large Scale Integration Video On Demand

Virtual Path

Virtual Path Connection

Virtual Path Connection Identifier Virtual Path Identifier

Wide Area Network

Mạng quản lý Viễn thông

Khe thời gian

Trường chuyển mạch TST Giao diện Người dùngMạng Người dùng tới Người dùng Tốc độ bit thay đổi

Kênh ảo

Kết nối kênh ảo Tên kênh ảo Mạng LAN ảo

Vi mạch cỡ cực lớn

Dịch vụ Video theo yêu cầu Đường ảo

Kết nối đường ảo Tên kết nối đường ảo Tên đường ảo

Mạng số liệu diện rộng

Trang 15

Chương 1

TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI ĐIỆN TỬ SPC

Nội dung chính

1.1 Tổng quan về tổng đài điện thoại

1.2 Tổng đài điện tử số SPC

1.1 Tổng quan về tổng đài điện thoại

1.1.1 Sơ lược lịch sử và xu hướng phát triển của tổng đài

1.1.1.1 Sơ lược lịch sử kỹ thuật tổng đài

Vào 10/3/1876 Alexander Graham Bell (USA) phát minh ra máy điện thoại, nó đã truyền được tín hiệu thoại qua khoảng cách xa trên đôi dây cáp đồng. Ngay sau đó các loại tổng đài nhân công (từ thạch, cộng điện) ra đời nhằm đơn giản mạng điện thoại, nhưng còn nhiều hạn chế và nhược điểm.

Hình 1.1: Phát minh máy điện thoại đầu tiên của Alexander Graham Bell.

a) Nguyên lý thông tin điện thoại, b) A.G. Bell và chiếc điện thoại nguyên bản đầu tiên, c) Máy điện thoại quay số năm 1939.

Năm 1892 tổng đài cơ khí tự động đầu tiên (hình 1.2) điều khiển trực tiếp được chế tạo, mặc dù được hoàn thiện trên cơ sở nhiệm vụ của tổng đài nhân công, nhưng còn nhiều nhược điểm như chứa rất nhiều các bộ phận cơ khí, khả năng và tính linh hoạt bị hạn chế, cồng kềnh ...

Trang 16

Hình 1.2: Tổng cơ khí tự động đầu tiên năm 1892

a) b) c) d)

Hình 1.3: Các hệ thống chuyển mạch trong tổng đài.

a) Chuyển mạch step 1906, b)Chuyển mạch British 1908, c) Chuyển mạch British 1930, d) Chuyển mạch điện tử Belgium sau năm 1940.

Trang 17

Năm 1926 ở Thuỵ điển đã xuất hiện một số tổng đài ngang dọc đầu tiên trên cơ sở kết quả nghiên cứu kỹ thuật chuyển mạch và hoàn thiện chức năng của tổng đài từng nấc. Tuy nhiên đây cũng chỉ là tổng đài điều khiển trực tiếp nhưng nó khắc được một số nhược điểm của tổng đài từng nấc chủ yếu là quá trình chuyển mạch sử dụng các bộ nối dây ngang dọc, các rơle cơ điện được thay thế bằng các máy tính đơn giản ở dạng khối. Do đó kích thước gọn hơn, trọng lượng giảm, tin cậy, linh hoạt hơn, đỡ ồn, dễ điều hành và bảo dưỡng hơn ...

Hình 1.4: Hệ thống chuyển mạch cơ khí năm 1939

Năm 19381939 hãng Ericson của Thuỵ Điển đã có phát minh đầu tiên về trường chuyển mạch điện thoại dùng cơ khí (Hình 1.3a), 1.3b), 1.3c)).

Năm 1940 hãng Bell của Mỹ đã phát minh ra phương pháp chuyển mạch lá tiếp điểm (chuyển mạch toạ độ) (Hình 1.3d). Năm 1943 hãng thiết kế thêm hệ thống tổng đài có bộ chọn điện cơ khí kiểu quét (tổng đài dựa trên nguyên lý cận điện tử).

Năm 1945 hãng CGCT (Pháp) thiết kế tổng đài điện tử, dùng đèn điện tử cơ khí, nguyên lý chuyển mạch dựa theo kiểu thời gian. Năm 1947 hãng Philips (Hà Lan) thiết kế tổng đài điện tử dùng đèn điện tử cơ khí.

Năm 1953 hãng Bell (Mỹ) thiết kế hệ thống tổng đài cận điện tử, chuyển mạch dùng rơ le điều khiển, có bộ nhớ bằng trống từ.

Năm 1954 hãng Bell (Hà Lan) sản xuất tổng đài dùng trường chuyển mạch toạ độ và điều khiển điện tử. Cũng năm này, hãng VUT (Tiệp) dùng tổng đài điện tử 10 số, chuyển mạch dùng đèn điện tử cơ khí.

Năm 1957 hãng CGCT (Pháp) sản xuất tổng đài cỡ nhỏ 20 số dùng trên các tàu chiến. Mạch điều khiển bằng xuyến từ và trường chuyển mạch bằng điốt.

Năm 1959 hãng Bell (Mỹ) đã đưa ra thiết kế về hệ thống thông tin PCM. Năm 1960 hãng sản xuất và khai thác tổng đài điện tử mang máy tính thông dụng.

Năm 1962 hãng Siemens (Đức) sản xuất tổng đài điện tử thông dụng EMS.

Năm 1963 hãng SEL (Đức) sản xuất và đưa vào sử dụng tổng đài điện tử thông dụng đầu tiên HEGOL.

Do công nghệ điện tử phát triển ngày càng nhanh tạo điều kiện thuận lợi cho kỹ thuật máy tính và kỹ thuật tổng đài điện tử phát triển. Kể từ năm đó rất nhiều hãng đã

Trang 18

sản xuất ra tổng đài điện tử phục vụ mục đích thương mại.

Năm 1965, tổng đài điện thoại điện tử đầu tiên ra đời, theo nguyên lý chuyển mạch không gian tương tự đã được đưa vào khai thác ở Mỹ. đây là tổng đài nội hạt (Local) điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC (Stored Program Control). Tổng đài này cần cho mỗi cuộc gọi là một tuyến vật lý (Một mạch dây riêng) do vậy cũng không thể có khả năng tiếp thông hoàn toàn.

Ngay sau đó người ta đã hướng công việc nghiên cứu vào phương thức chuyển mạch phân kênh theo thời gian (chuyển mạch thời gian), tức là người ta dùng một mạch dây cho nhiều cuộc gọi dựa trên cơ sở phân chia thời gian sử dụng, dựa vào phương pháp này có thể thiết lập tổng đài tiếp thông hoàn toàn và không tắc nghẽn (Non Blocking).

Từ những năm đầu của thập kỷ 70 hãng Bell ở Mỹ hoàn thiện một số tổng đài

dùng cho chuyển tiếp (Transit) sử dụng phương thức chuyển mạch số kết hợp giữa

chuyển mạch thời gian số

và không gian số

trên cơ

sở chuyển mạch kênh số. Hệ

thống điều khiển sử dụng hệ vi xử lý chuyên dụng hoạt động theo chương trình ghi sẵn.

Năm 1975 tổng đài PBX số (fully digital Private Branch Exchange) đầu tiên do hãng Northern (Nortel) đã được sản xuất, lắp đặt và đưa vào khai thác ở Pháp (E10A) là tổng đài nội hạt (local) dùng cho các doanh nghiệp. Sau đó 1 năm, hãng tiếp tục phát triển hạ tầng mạng trên tổng đài trung tâm nội hạt số hoàn toàn. Năm 1977, hãng chế tạo tổng đài số văn phòng cỡ nhỏ đầu tiên DMS10 (Digital Multiplex Switching). Năm 1979 tổng đài nội hạt dùng toàn bộ là kỹ thuật số đầu tiên trên thế giới (DMS100)

được giới hiệu bởi Northern Telecom, hệ

thống này khai thác các bộ

chuyển đổi

tương tự số (AanalogtoDigital) cải tiến cho hệ thống PABX số, có dung lượng lên tới 100.000 thuê bao.

Hình 1.5: Tổng đài số hoàn toàn đầu tiên DMS10 và DMS100

Trang 19

Tốc độ phát triển nhanh chóng của kỹ thuật bán dẫn cứ tiếp diễn đặt ra nhiều chọn lựa cho các nhà thiết kế hệ thống tổng đài SPC. Từ đó các hãng sản xuất tổng đài lớn trên thế giới cho ra đời nhiều tổng dài ngày càng hoàn thiện đáp ứng nhu cầu cho người sử dụng Viễn thông. Có nhiều nghiên cứu quan trọng, bổ ích trong lĩnh vực chuyển mạch số. Công việc này đóng góp nhiều cho cải tạo mạng Viễn thông theo hướng số hoá và hợp nhất đa dịch vụ.

Một số hãng sản xuất tổng đài điện tử số lớn như: Alcatel (Pháp), Ericson (Thuỵ Điển), Siemens (Đức), Fujitsu và Neax (Nhật), Goldstar (Hàn Quốc)...

1.1.1.2. Xu hướng phát triển của tổng đài

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ chế tạo điện tử và công nghệ thông tin ngày nay nói chung và công nghệ chuyển mạch nói riêng đã và đang có những bước nhảy vọt. Hiện tại và tương lai kỹ thuật chuyển mạch tập chung vào các tiêu chí sau:

Tiếp tục hoàn thiện về độ an toàn, rút gọn cấu trúc phần cứng.

Phát triển nhiều các dịch vụ mới.

Phát triển hoàn thiện phần mềm đảm bảo an toàn cho vận hành quản lý và bảo dưỡng.

Chế tạo tổng đài vào phương thức chuyển mạch sốvà hướng tới các hệ thống

chuyển mạch ứng dụng cho mạng ISDN(Integrated Service Digital Network) tăng

cường thông tin theo công nghệ ATM đáp ứng nhu cầu dịch vụ đa phương tiện.

Tiếp tục hoàn thiện các hệ thống chuyển mạch IP.

Phát triển công nghệ chuyển mạch quang.

1.1.2 Phân loại tổng đài

1.1.2.1 Phân loại theo nguyên lý điều khiển chuyển mạch

Tổng dài nhân công: Từ thạch, Cộng điện

Tổng đài tự động:

. Tổng đài tự động cơ điện: Từng nấc, ngang dọc.

. Tổng đài tự động điện tử: SPC Analog, SPC Digital.

Tổng đài sử dụng nguyên lý ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM).

Tổng đài sử dụng nguyên lý ghép kênh phân chia theo tần số (FDM).

Tổng đài sử dụng nguyên lý điều xung mã (PCM).

1.1.2.2 Phân theo vị trí mạng (Phạm vi xử lý gọi)

Tổng đài nội hạt (Local)

Tổng đài chuyển tiếp (Tandem/Transit)

Tổng đài chuyển tiếp quốc gia (Toll)

Tổng đài chuyển tiếp quốc tế (Gateway)

1.1.2.3 Phân loại theo tín hiệu

Trang 20

Tổng đài tương tự (Analog)

Tổng đài số (Digital)

1.1.3 Đặc điểm cơ bản của tổng đài điện tử

1.1.3.1 Đặc điểm về hệ thống

* Chức năng chuyển mạch

Các bài toán phân tích biên dịch, tạo tuyến cuộc gọi và các dịch vụ đặc biệt đều thực hiện bằng chương trình ghi sẵn. Qua mỗi bước xử lý gọi sẽ nhận một sự quyết định tương ứng để đưa tới các thiết bị xử lý điều khiển tương ứng.

* Tính linh hoạt

Việc thay đổi số liệu, phương thức tạo tuyến, dịch vụ cho thuê bao được thực hiện bằng lệnh trao đổi người máy, không cần can thiệp phần cứng nên tính linh hoạt cao, như dễ dàng trong việc tăng dung lượng, hoạt động của tổng đài có thể thay đổi một cách nhanh chóng theo các điều kiện mạng.

* Độ tiếp thông

Khả năng tiếp thông của chuyển mạch là hoàn toàn (NonBlocking).

* Các dịch vụ thuê bao

Có khả năng cung cấp nhiều dịch vụ đặc biệt cho thuê bao và sử dụng dễ dàng.

* Tốc độ chuyển mạch

lớn .

Tốc độ chuyển mạch nhanh: Chỉ cần vài

* Độ tin cậy

s/ thao tác do đó khả năng đấu nối

Độ tin cậy cao các chức năng quan trọng của hệ thống đều hoạt động ở chế độ dự phòng.

* Thích ứng với ứng dụng báo hiệu kênh chung CCS

Cung cấp khả năng liên lạc nhanh chóng giữa các hệ thống điều khiển của các tổng đài. Thời gian tạo một cuộc nối rất ngắn. CCS cho phép một số các dịch vụ thuê bao được mở rộng.

* Vận hành khai thác bảo dưỡng

Vận hành quản lý thực hiện dễ dàng bằng việc sử dụng lệnh giao tiếp. Quản trị /giám sát đảm nhiệm chức năng quản lý các vấn đề như nhận biết lỗi, đo kiểm đường dây thuê bao, trung kế, hiển thị cảnh báo, thống kê cuộc gọi, vận hành theo chương trình tối ưu nhất.

1.1.3.2. Đặc điểm về khai thác và bảo dưỡng

Hệ thống bảo dưỡng phải đảm bảo hiệu quả, đơn giản và thân thiện với người dùng. Có thể dùng các phần mềm quản lý bằng đồ hoạ nhằm tương tác trực quan giúp công việc bảo dưỡng hiệu quả và đơn giản hơn.

Thông qua các công cụ và thiết bị phụ trợ, người điều hành có thể thực hiện việc đo kiểm các thuê bao hay trung kế tự động theo lịch trình đặt sẵn, dò tìm lỗi và phân tích, chẩn đoán lỗi. Nếu không thể khắc phục được lỗi, hệ thống phòng vệ sẽ cách ly

Trang 21