CHƯƠNG I: TÌM HIỂU CÁC HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH 1. Tổng quan về tổng đài điện tử số SPC 1. Giới thiệu chung về tổng đài điện tử SPC Các tổng đài điện tử hoàn hảo là biểu hiện sự kết hợp thành công giữa kỹ thuật điện tử - máy tính với kỹ thuật điện thoại. Các dấu hiệu thành công xuất hiện từ những năm 60 của thế kỷ 20.
Ứng dụng đầu tiên của các thiết bị điện tử vào các tổng đài điện thoại thuộc về lĩnh vực điều khiển: stored-program control. Tổng đài SPC công cộng đầu tiên là lESS được phát triển bởi các phòng thí nghiệm của AT&T Bell, được giới thiệu tại Succasunna, New Jersey, USA vào tháng 5 năm 1965. Sự kiện lịch sử này khởi đầu sự quan tâm của toàn thế giới vào SPC, kết quả trong những năm 70, một số các hệ thống tổng đài mới dùng kỹ thuật điều khiển máy tính với các mức độ khác nhau ra đời. Tổng đài điện tử SPC (Store Program Controller ) là tổng đài được điều khiển theo chương trình ghi sẵn trong bộ nhớ chương trình điều khiển lưu trữ.
Người ta dùng bộ vi xử lý để điều khiển một lượng lớn công việc một cách nhanh chóng bằng phần mềm xử lý đã được cài sẵn trong bộ nhớ chương trình. Phần dữ liệu của tổng đài - như số liệu thuê bao, bảng phiên dịch, xử lý địa chỉ thuê bao, thông tin định tuyến, tính cước - được ghi sẵn trong bộ nhớ số liệu. Nguyên lý chuyển mạch như trên gọi là chuyển mạch được điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC. Tổng đài SPC vận hành rất linh hoạt, dễ bổ sung và sửa chữa.
Do đó các chương trình và số liệu được ghi trong bộ nhớ có thể thay đổi theo yêu cầu của người quản lí mạng. Với tính năng như vậy, tổng đài SPC dễ dàng điều hành hoạt động nhanh thoả mãn theo nhu cầu của thuê bao, cung cấp cho thuê bao nhiều dịch vụ. Trong tổng đài điện tử số công việc đo thử trạng thái làm việc của các thiết bị bên trong cũng như các tham số đường dây thuê bao và trung kế được tiến hành tự động và thường kì. Các kết quả đo thử và phát hiện sự cố được in ra tức thời hoặc hẹn giờ nên thuận lợi cho công việc bảo dưỡng định kỳ.
Thiết bị chuyển mạch của tổng đài SPC làm việc theo phương thức tiếp thông từng phần. Điều này dẫn đến tồn tại các trường chuyển mạch được cấu tạo 1 theo phương thức tiếp thông nên hoàn toàn không gây ra tổn thất dẫn đến quá trình khai thác cũng không tổn thất. Nhiệm vụ của tổng đài điện tử số Báo hiệu : Trao đổi báo hiệu với mạng bên ngoài, bao gồm mạng các đường dây thuê bao và mạng các đường dây trung kế đấu nối với các tổng đài khác. Xử lý báo hiệu và điều khiển các thao tác chuyển mạch : Có nhiệm vụ nhận thông tin báo hiệu từ mạng đường dây thuê bao và các đường trung kế để xử lý, phát ra các thông tin điều khiển để điều khiển thiết bị chuyển mạch và các thiết bị phụ trợ khác để tạo tuyến kết nối, cấp các đường báo hiệu đến thuê bao.
Tính cước : Chức năng này tính cước cho phù hợp với từng loại cuộc gọi, cự ly. sau khi cuộc gọi kết thúc. Đặc điểm của tổng đài điện tử SPC Ở các tổng đài điện tử làm việc theo nguyên lý điều khiển theo các chương trình ghi sẵn SPC (Store Program Controlled), người ta sử dụng các bộ xử lý giống như các máy tính để điều khiển hoạt động của tổng đài. Tất cả các chức năng điều khiển được đặc trưng bởi một loạt các lệnh đã ghi sẵn ở trong các bộ nhớ.
Ngoài ra các số liệu trực thuộc tổng đài như số liệu về thuê bao, các bảng phiên dịch địa chỉ, các thông tin về tạo tuyến, tính cước, thống kê. cũng được ghi sẵn trong các bộ nhớ dữ liệu. Qua mỗi bước xử lý gọi sẽ nhận được một sự quyết định tương ứng với các loại nghiệp vụ, số liệu đã ghi sắn để đưa tới thiết bị xử lý nghiệp vụ đó. Nguyên lý chuyển mạch như vậy gọi là chuyển mạch điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC.
Các chương trình và số liệu ghi trong các bộ nhớ có thể thay đổi được khi cần thay đổi nguyên tắc điều khiển hay tính năng của hệ thống. Nhờ vậy người quản lý có thể linh hoạt trong quá trình điều hành tổng đài. Như ta đã biết, máy tính hay bộ vi xử lý có số năng lực xử lý hàng chục nghìn tới hàng triệu lệnh mỗi giây. Vì vậy khi ta sử dụng nó vào chức năng điều khiển tổng đài thì ngoài công việc điều khiển chức năng chuyển mạch thì cũng một bộ xử lý số có thể điều hành các chức năng khác.
Vì các chương trình điều khiển và số liệu ghi trong các bộ nhớ có thể thay đổi dễ dàng, mang tính tức thời, nên công việc điều hành dễ đáp ứng nhu cầu của thuê bao trở nên dễ dàng. Cả công việc đưa vào dịch vụ mới cho thuê bao và thay đổi các dịch vụ cũ đều dễ dàng thực 2 hiện thông qua các lệnh trao đổi người máy. Chẳng hạn như khôi phục lại các nghiệp vụ cho thuê bao quá hạn thanh toán cước hoặc thay đổi từ phương thức chọn số xung thập phân sang phương thức chọn số đa tần. ta chỉ việc đưa vào hồ sơ thuê bao các số liệu thích hợp thông qua thiết bị vào ra dùng bàn phím.
Sơ đồ khối của tổng đài điện tử SPC Cũng giống như các tổng đài điện tử khác hiện đang sử dụng trên thế giới, tổng đài SPC tuy có khác so với các tổng đài điện tử khác nhưng về cơ cấu phân bố các khối chức năng của chúng thì tương đối giống nhau. Thiết bị kết cuối bao gồm các mạch điện thuê bao, mạch trung kết, thiết bị tập trung và xử lý tín hiệu. Thiết bị chuyển mạch: Bao gồm các tầng chuyển mạch thời gian và không giang hoặc ghép hợp. Thiết bị ngoại vi và kênh riêng hợp thành thiết bị ngoại vi báo hiệu.
Thông thường thiết bị báo hiệu kênh chung để xử lý thông tin báo hiệu liên tổng đài theo mạng báo hiệu kênh chung. Còn thiết bị báo hiệu kênh riêng để xử lý thông tin báo hiệu kênh riêng. Ngoại vi chuyển mạch: các thiết bị phân phối báo hiệu, thiết bị đo thử, thiết bị điều khiển đầu nối hợp thành thiết bị ngoại vi chuyển mạch. Đây là thiết bị ngoại vi cho hệ thống điều khiển.
Thiết bị điều khiển trung tâm: Bộ xử lý trung tâm cùng với các bộ nhớ của nó tạo thành bộ điều khiển trung tâm. Thiết bị trao đổi người-máy: là các loại máy hiện hình có bàn phím máy in. để trao đổi thông tin vào-ra, và ghi lại các bản tin cần thiết phục vụ công tác điều hành và bảo dưỡng tổng đài. 3 Hình 1: Sơ đồ khối tổng đài SPC Trong tổng đài có các mặt giao tiếp sau: - A: mặt giao tiếp tương tự giữa đường dây tương tự với thiết bị kết cuối.
- B: mặt giao tiếp 2Mbits/s. - C: mặt giao tiếp tín hiệu báo hiệu. - D: mặt giao tiếp điều khiển mạng nối. - E: mặt giao tiếp điều khiển tốc độ cao.
Cấu trúc của tổng đài SPC nói chung như trên. Ngoài ra ở các tổng đài khu vực của mạng công cộng, tổng đài chuyển tiếp và tổng đài quốc tế còn có các khối : tính cước, thống kê, đồng bộ mạng, trung tâm xử lý thông tin, thiết bị giao tiếp thuê bao xa 4 1. Kết luận: Hiện nay hệ thống tổng đài SPC đã được triển khai lắp đặt và sử dụng tại rất nhiều bưu điện trong các tỉnh thành cả nước. Nó đã khẳng định được vai trò quan trọng với các ưu điểm, tiện ích và các tính năng vượt trội so với các tổng đài khác, khẳng định vị trí quan trọng trong mạng viễn thông toàn cầu nói chung và trong mạng viễn thông Việt Nam nói riêng.
Việc áp dụng rộng rãi hệ thống tổng đài SPC vào mạng viễn thông Việt Nam là một quyết định rất đúng đắn, bởi lẽ hệ thống đã áp dụng được mọi yêu cầu cho một mạng viễn thông với mọi loại hình mật độ dân số, từ tổng đài nội hạt dung lượng nhỏ đến tổng đài chuyển tiếp hay cửa ngõ quốc tế dung lượng lớn. Hơn thế nữa khi nâng cấp từng bộ phận độc lập với nhau trong hệ thống việc nâng cấp cũng trở nên dễ dàng hơn. Do đó hệ thống SPC sẽ đáp ứng cho các nhà kinh doanh viễn thông về giá cả cũng như các tính năng kỹ thuật, đáp ứng được nhu cầu tiết kiệm đầu tư trong quá trình lắp đặt. Hệ thống tổng đài SPC đáp ứng một phần không nhỏ trong công cuộc xây dựng và hoàn thiện một mạng lưới viễn thông đồng bộ rộng khắp, quản lý tập trung theo xu hướng đa dịch vụ hợp nhất.
Các hệ thống chuyển mạch trong tổng đài 1. Chuyển mạch nhãn Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS - Multiprotocol Label Switching) là một công nghệ kết hợp đặc điểm tốt nhất giữa định tuyến lớp ba và chuyển mạch lớp hai cho phép chuyển tải các gói rất nhanh trong mạng lõi (core) và định tuyến tốt ở mạng biên (edge) bằng cách dựa vào nhãn (label). MPLS là một phương pháp cải tiến việc chuyển tiếp gói trên mạng bằng các nhãn được gắn với mỗi gói IP, tế bào ATM, hoặc frame lớp hai. Phương pháp chuyển mạch nhãn giúp các Router và MPLS-enable ATM switch ra quyết định theo nội dung nhãn tốt hơn việc định tuyến phức tạp theo địa chỉ IP đích.
MPLS kết nối tính thực thi và khả năng chuyển mạch lớp hai với định tuyến lớp ba. Cho phép các ISP cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau mà không cần phải bỏ đi cơ sở hạ tầng sẵn có. Cấu trúc MPLS có tính mềm dẻo trong bất kỳ sự phối hợp với công nghệ lớp hai nào. MPLS hỗ trợ mọi giao thức lớp hai, triển khai hiệu quả các dịch cụ IP trên một mạng chuyển mạch IP.
MPLS hỗ trợ việc tạo ra các tuyến khác nhau giữa nguồn và đích trên một đường trục Internet. Bằng việc tích hợp MPLS vào kiến 5 trúc mạng, các ISP có thể giảm chi phí, tăng lợi nhuận, cung cấp nhiều hiệu quả khác nhau và đạt được hiệu quả cạnh tranh cao. Đặc điểm mạng MPLS: + Không có MPLS API, cũng không có thành phần giao thức phía host. + MPLS chỉ nằm trên các router.
