Đồ án tốt nghiệp Hệ thống tổng đài NEAX – 61E Đồ án tốt nghiệp Hệ thống tổng đài NEAX – 61E Mục Lục Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 2 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống tổng đài NEAX – 61E LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển của hạ tầng và cơ sở thông tin là yếu tố quan trọng thúc đẩy nền kinh tế phát triển và góp phần nâng cao đời sống xã hội của con người. Thừa kế những thành tựu của ngành công nghiệp điện tử, bán dẫn, quang học, tin học, công nghệ thông tin…,nền công nghiệp viễn thông trên thế giới đã có những bước tiến nhảy vọt kỳ diệu đã đưa xã hội loài người bước sang một kỷ nguyên văn minh mới: Kỷ nguyên thông tin. Phát triển và hiện đại hoá thông tin đang là nhu cầu bức xúc của nước ta. Để tiến tới phát triển thông tin đa dạng, phong phú, nổi bật là mạng số đa dịch vụ íDN (Intergrated Service Digital Netword). Thông tin số đóng vai trò quan trọng trong mạng viễn thông hiện nay. Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của ngành viễn thông trên thế giới, ngành bưu chính viễn thông Việt Nam cũng đã đạt được nhiều thành quả lớn trong công cuộc hiện đại hoá mạng viễn thông Việt Nam. Hoà chung với nhịp điệu phát triển của thế giới, cùng bước trên xa lộ thông tin, Việt nam đã đưa được mật độ xử dụng điện thoại cố định lên trên 9 máy/100 dân. Trong đó hệ thống chuyển mạch số đóng vai trò quan trọng trong mạng viễn thông. Trên cơ sở đó, đồ án tốt nghiệp của tôi xin được đề cập đến những nội dung như sau: - Tổng quan về tổng đài NEAX – 61E - Cấu trúc phần cứng và phần mềm của tổng đài NEAX – 61E - Phân tích phân hệ chuyển mạch của tổng đài NEAX – 61E Được sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Quốc Trung và các thầy, cô giáo trong bộ môn, cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời hạn. Nhưng do điều kiện thu thập tài liệu và quỹ thời gian có hạn, đồ án của em không tránh khỏi những thiều sót. Rất mong được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn. Em xin bày tỏ lòng biết ơn đối với thầy Nguyễn Quốc Trung cùng các thầy cô trong khoa Điện Tử Viễn Thông đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Hà nội, ngày 12 tháng 5 năm 2004 Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 3 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống tổng đài NEAX – 61E Sinh viên Trần Quang Đức PHẦN I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI NEAX - 61E I. GIỚI THIỆU CHUNG. Với sự phát triển của ngành Viễn thông trong những phần tử cấu thành mạng thì tổng đài đóng vai trò hết sức quan trọng. Hiện nay trên mạng lưới Viễn thông Việt Nam có nhiều loại tổng đài, trong đó hệ thống tổng đài NEAX – 61E đã góp phần không nhỏ trong cấu hình mạng. Hệ thống chuyển mạch NEAX – 61E(NEAX – 61E Digital Switching System) là một họ các tổng đài có mạng chuyển mạch theo nguyên tắc phân chia theo thời gian (Time Divison) và được điều khiển bằng chương trình cài đặt sẵn (Stored Program Controlled). Hệ thống đáp ứng được một phạm vi rộng lớn các ứng dụng và tạo ra các giải pháp về mạng phù hợp với các nhu cầu thông tin đa dịch vụ. Sự linh hoạt cho phép sự lựa chọn tối ưu về thiết bị, đáp ứng được cả mặt kinh tế và kỹ thuật. NEAX – 61E là hệ thống chuyển mạch có dung lượng lớn và tính linh hoạt cao nhờ việc sử dụng máy tính và công nghệ điện tử viễn thông mới nhất. Nhờ vào việc sử dụng công nghệ bán dẫn mới nhất, bao gồm các thiết bị được chế tạo từ các linh kiện bán dẫn LSI (Large Scale integration), cùng với cấu trúc khối chức năng, hệ thống NEAX - 61 có cấu trúc về mặt vật lý nhỏ hơn và có hiệ quả kinh tế hơn các hệ thống trước đây. Những đặc điểm như điều khiể đa xử lý các mạng gần như không tắc nghẽn (Non – Blocking) tạo nên tính tuyệt vời khi lựa chọn hệ thống mới và mở rộng hệ thống. Tổng đài được áp dụng trong phạm vị rộng, cung cấp giả pháp tổng thể, nhiều dịch vụ. Hệ thống chuyển mạch này có tính linh hoạt cao, nó coá thể được ứng dụng ở những nơi đòi hỏi dung lương cao, nó có thể được ứng dụng ở thành phố, vùng đông dân cư hoặc ứng dụng cho những nơi dung lượng thấp nhờ phần mềm linh hoạt, và medule hóa phàn cứng. Ngoài ra tổng đài NEAX – 61E còn có thể được ứng dụng làm tổng đài quốc tế, toll . được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu đa dạng trong mạng. II. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG. Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 4 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống tổng đài NEAX – 61E Kiểu cấu trúc của hệ thống chuyển mạch chia thành những lớp cơ bản (thành các khối lớp). Đặc tính chung của hệ thống chuyển mạch chia thành những lớp cơ bản (thành các khối lớp). Đặc tính chung của hệ thống là có cấu trúc phần mềm và phần cứng theo kiểu module độc lập, bao gồm các module thiết bị hướng dịch vụ được điều khiển tách biệt, cũng như các giao diện chuẩn về phía hệ thống chuyển mạch và hệ thống xử lý. Hệ thống có cấu trúc khối như vậy tạo ra nhiều khả năng ứng dụng và khả năng tạo dung lượng lớn bằng cách cộng thêm các module mà không cần thay đổi cấu hình cơ bản của hệ thống. Trong cung một hệ thống có trang bị sẵn các bộ xử lý đa năng, vi xử lý chuyên năng, và cấu hình vệ tinh, nhờ vậy cấu hình này tạo ra khă năng hoạt động mềm dẻo tối đa cho tổng đài, có thể ứng dụng làm tổng đài Local, Toll . hoặc nhu cầu đặc biệt như điện thoại di động, hệ thống trợ giúp truyền thông. Khă năng ứng dụng của hệ thống được đưa ra như bảng sau: ỨNG DỤNG ĐƯỜNG DÂY (MAX) LƯU LƯỢNG (MAX ) KHẢ NĂNG XỬ LÝ (MAX) Chuyển mạch khu vực 100.000 line 27.000 erlange 1.000.000 BHCA Tổng đài vệ tinh 10.000 line 1.000 erlange 35.000 BHCA Bộ tập trung thuê bao 4.000 line 336 erlange ------------------ Tổng đài quá giang 60.000 circuit 27.000 erlange 1.000.000 BHCA Tổng đài quốc tế 60.000 circuit 27.000 erlange 700.000 BHCA Hệ thống trợ giúp truyền thông TASS 512 bàn PO Ngoài ra hệ thống còn có khả năng kết hợp với nhiều hệ thống đặc biệt khác như hệ thống vệ tinh mặt đất, hệ thống vệ tinh Hàng Hải quốc tế, tổng đài quốc tế . như mô hình sau: Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 5 TASS NEAX – 6E RSU PAGING MTS MS INTS TS TLS LS DOMASAT IN MASAT RLU Hình 1: Mô hình kết nối các hệ thống của tổng đài NEAX – 61E Đồ án tốt nghiệp Hệ thống tổng đài NEAX – 61E TASS(Traffic Assistance Service Sytem): Hệ thống phục vụ trợ giúp lưu lượng. RSU ( Remote Switch Unit ) : Đơn vị chuyển mạch ở xa. PAGING : Hệ thống nhắn tin. MTS (Mobil Telephone Switch) : Chuyển mạch điện thoại di động. INTS (Internationnal Switch) : Chuyển mạch quốc tế. MS (Tandem Switch) : Chuyển mạch quá giang. TS (Toll Switch) : CM đường dài (liên tỉnh). LS (Local Switch) : Chuyển mạch nội hạt. TLS (Toll Local Switch ) : CM dành cho nội hạt và liên tỉnh. DOMSAT (Domactic Satelite System) : Hệ thống vệ tinh mặt đất. INMARSAT : Hệ thống vệ tinh Hàng hải Quốc tế. RLU (Remote line Unit) : Đơn vị đường dây thuê bao ở xa. Các đặc trưng cơ bản của hệ thống: Hệ thống vận hành nhờ hai nguồn cung cấp là: • Nguồn một chiều – 48V DC (Direct Current). (Nguồn đường dây). • Nguồn xoay chiều 3 pha 220V (hoặc 115V) AC (Alternaling Current), tần số 50Hz (hoặc 60Hz). • Khối chuyển đổi DC/DC tạo ra các điện áp ± 5V DC(nguồn ligic) và ± 12V DC (truyền dẫn) cho từng khung thiết bị chuyển mạch. • Tất cả các thiết bị đòi hỏi dong một chiều với đáp ứng danh định –48V DC, cho phép nguồn một chiều biến thiên từ –44V đến - 58V tại đầu vào. • Ắc quy có thể cung cấp 3 giờ liên tục khi mất điện lưới. • Bình thường rổng đài được cấp điện từ mạng xoay chiều (chế độ nạp đệm), Khi mất điện thì tự động chuyển sang trang thai dung ắc quy hoặc máy phát điện. Để vận hành tập trung và thuận tiện cho việc bảo dưỡng, NEC sử dụng trung tâm tính toán điều hành và bảo dưỡng (NCOM – Nec Computerized Operation and Maintenance). Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 6 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống tổng đài NEAX – 61E • Tất cả các chức năng vận hành và bảo dưỡng được tiến hành tự động. Tuy nhiên người điều hành có thể tham gia điều khiển nhờ đầu cuối điều hành và bảo dưỡng (MAT – Maintenance Administration Termianal). • Giao tiếp Người – Máy. Thông tin trực tiếp giữa nhân viên kỹ thuật và phần mêm hệ thống thực hiẹn qua MAT nhờ vào các bản tin vào – ra. Các MAT thông thương được lắp đặt ngay trong phong tổng đài. MAT cũng có thể được lắp đặt ngay tại trung tâm trợ giúp điều hành và điều khiển từ xa qua hệ thống truyền dẫn. Cấu trúc phần cứng của hệ thống được chia thành 4 hệ thống chuyên môn hoá: 1. Phân hệ ứng dụng (Application Subsysem). 2. Phân hẹ chuyển mạch (Switching Subsysem). 3. Phân hẹ xử lý (Processor Subsysem). 4. Phân hẹ khai thác và bảo dưỡng ( Operation & Maitenance Subsysem). Những phân hẹ này được lẵp đặt trong các giá máy khác nhau, với cấu trúc Module như vây, khi thay đổi cấu hình thì tổng đài có thể được ứng dụng cho các chức năng chuyển mạch khác nhau như tổng đài Local, Toll, tổng đài kết hợp Toll và Local, tổng đài cửa Quốc tế. Cũng như phần cứng, phần mềm tương ứng được sử dụng và chúng cũng có cấu trúc Module năng. Các điểm lớn nhất của hệ thống trong cấu hình là được điều khiển theo chức năng. Trong cấu trúc này, đôi khi còn được gọi là cấu trúc đơn, dùng chức năng chia tải hệ thống để đơn giản hoá hệ thống va sử dụng như các kiểu Module. Các module làm việc tương đối độc lập với nhau và liên hệ với nhau qua các giao diẹn chuẩn để xử lý chức năng chuyển mạch. Phần mềm hệ thống được viết bằng ngôn ngữ Assembly và ngôn ngữ PL/C (Programming Language Communication – Ngôn ngữ lập trình thông tin). Cấu hình cơ bản của hệ thống được chia làm 3 vùng và được cất giữ trong bộ nhớ của hẹ thống như sau: - File hệ thống. - File dữ liệu của trạm. - File số liệu thuê bạo. Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 7 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống tổng đài NEAX – 61E Kỹ thuật chương trình có cấu trúc đem lại hiểu quả cao về tính Logic, quá trình xử lý được thực hiện đơn giản hơn. Tất cả các hoạt đọngc ủa phần mềm hệ thống được chia thành các Module theo chức năng. Chức năng điều khiển chuyển mạch được chia thành các chức năng phụ thuộc vào phần cứng hoặc hệ thống báo hiệu, ví dụ như chức năng điều khiển mạng và chức năng xử lý logic, đieu khiển và phân tich trạng thái cuộc gọi. Do cấu trúc của hệ thông dạng Module và xử lý phân bố bằng phần mềm điều khiển hệ thống, làm cho giá thành bộp nhớ và vi xử lý được giảm xuống, trong khi vẫn có hệ thống chuyển mạch đáng tin cậy. Đồng thời, cấu hình đa xử lý cho phứp kích thước hệ thống được phù hợp với mọi chu cầu mà không lãng phí dung lượng khi cài đặt. Hơn nữa, tính linh hoạt của phần mềm và phần cứng tạo ra hệ thống dễ dàng mở rộng và sự phát triển để đạt được các yêu cầu trong tương lai. Sau đây ta sẽ đi sâu phân tích cấu hình cơ bản phần cứng và phần mềm của hệ thống tổng đài NEAX – 61E. Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 8 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống tổng đài NEAX – 61E PHẦN II: CẤU HÌNH HỆ THỐNG CHƯƠNGI. CẤU HÌNH PHẦN CỨNG. Hệ thống bao gồm 4 phân hệ chính: - Phân hệ ứng dụng ( Aplications Subsytem) - Phân hệ chuyển mạch ( Switching Subsytem) - Phân hệ xử lý ( Processor Subsytem) - Phân hệ vận hành và bảo dưỡng ( O and M Subsystem) Terminal Circuit Interface Circuit CTL P M U X Application Subsystem S M U X S M U X TSW TSW SSW SPC TDNW Switching Subsystem TDNW CLP MMCLP MM BC OMP MM CM DKU MTU MAT Test and Supervisory Console O&M Subsystem Processor Subsystem High Intergrated Bus Hình 2:Cấu hình cơ bản của hệ thống NEAX 61E BC : Bus Controller Bộ điều khiển Bus Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 9 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống tổng đài NEAX – 61E CM : Common Memory Bộ nhớ chung DKU : Disk Unit Đơn vị đĩa. MTU : Magnetic Tape Unit Bộ dồn kênh của băng từ. PMUX : Primary Multiplexer Bộ ghép kênh sơ cấp. SPC : Speech Path Controller Bộ điều khiển tuyến thoại. TDNW : Time Division Network Mạng phân chia thời gian. CLP : Call Processor Bộ xử lý gọi. CTL : Controller Bộ điều khiển. MM : Main Memory Bộ nhớ chính. OMP : Operation & Maintenance Processer Bộ xử lý vận hành và bảo dưỡng. SMUX : Secondary multiplexer Bộ ghép kênh thứ cấp. SW : Space Switch Bộ chuyển mạch không gian. TSW : Time Switch Bộ chuyển mạch thời gian. MAT : Maintenance & Administration Terminal Thiết bị bảo dưỡng và quản lý. Phân hệ ứng dụng được cấu hình đáp ứng các yêu cầu khách hàng, cung cấp một giao diện chuẩn giữa mạng điện thoại và các phân hệ chuyển mạch và xử lý Các giao diện dịch vụ này có nhiệm vụ gửi thông tin quét đến bộ xử lý cuộc gọi trong quá trình thiết lập cho cuộc gọi. Phân hệ này có thể được sửa đổi hoặc thay thế để đáp ứng các tiến bộ kỹ thuật hoặc sự thay đổi các yêu cầu người sử dụng. Phân hệ chuyển mạch nối các kênh chuyển mạch vào với các kênh chuyển mạch ra để cung cấp các đường dẫn thoại cho các cuộc gọi giữa các thuê bao, giữa thuê bao và trung kế hoặc giữa các trung kế. Phân hệ này bao gồm các mạng phân chia thời gian kép cung cấp chỉ tiêu cao và sự mở rộng hệ thống dễ dàng để đáp ứng các nhu cầu tăng lưu lượng. Phân hệ xử lý điều khiển xử lý cuộc gọi, các công việc khai thác và bảo dưỡng, và các chức năng báo hiệu kênh chung. Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 10 [...]... chức năng hỗ trợ cho hệ điều hành vcà hệ thống ứng dụng như: - Phát thảo chương trình - Quản lý các vùng nhớ Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 34 Đ Hệ thống tổng đài NEAX – 61E ồ án tốt nghiệp - Điều khiển đòng hồ - Chức năng liên lạc người- máy - Giao tiếp số liệu giữa các module - Giao tiếp số liệu giữa các bộ xử lý Chức năng giao tiếp người –máy cho phép truy nhập các lệnh hệ thống ,kiểm tra độ... giảm bớy đi bằng cách đấu nối các RLU đến tổng đài chủ qua các đường PCM Luôn có một bộ dự phòng có thể được lắp để xử lý các cuộc gọi khẩn cấp và trong nội hạt.RLU có thể đến 4000 đường dây thuê bao Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 32 Đ Hệ thống tổng đài NEAX – 61E ồ án tốt nghiệp CHƯƠNG II CẤU HÌNH PHẦN MỀM I.KIẾN TRÚC CƠ SỞ Tổng đài NEAX- 61E là một hệ thống chuyển mạch điện tử số, sử dụng phương... kiểm tra các mdule một cách độc lập và đơn giản hơn *File hệ thống bao gồm 2 phần chương trình sau: - Hệ điều hành OS ( Operation System) - Hệ thống ứng dụng PA( application system) II.HỆ THỐNG ĐIỀU HÀNH OS Hệ điều hành OS bao gồm chức năng cgương trình được thiết kế để điều khiển hoạt động bên trong của phần mềm hệ thống do hệ thống là hệ thống đa cử lý theo thời gian thực ” nó có khả năng điều khiển...Đ Hệ thống tổng đài NEAX – 61E ồ án tốt nghiệp Phân hệ khai thác và bảo dưỡng cung cấp thông tin người-máy cho phép các lệnh lấy số liệu ra cho các chức năng bảo dưỡng và quản lý hàng ngày.Nó cũng cung cấp khả năng giám sát hệ thống và kiểm tra trung kế và đường thuê bao để đảm bảo cho sự hoạt động hệ thống bình thường Phân hệ này bao gồm các thiết bị vào/ra khác nhau để thực hiện kiểm tra hệ thống. .. Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 12 Đ ồ án tốt nghiệp Hệ thống tổng đài NEAX – 61E phân hệ chuyển mạch Phân hệ này có thể dễ dàng thay đổi hoặc thay thế các kỹ thuật mới mà người sử dụng yêu cầu Giao tiếp giữa phân hệ ứng dụng với phân hệ chuyển mạch qua mạch ghép tín hiệu gửi qua 128 kênh với tốc độ 8,192Mbit/s Chức năng của phân hệ ứng dụng bao gồm: - Giao tiếp thuê bao tương tự (Line Module) - Giao... mềm hệ thống - Giám sát tính cước: - Ghi số liệu tính cứơc: Để thực hiện chức năng bảo dưỡng hệ thống, tổng đài NEAX – 61E cung cấp các phương thức khác nhau + Thông tin lỗi tự động + Phân tích và kiểm tra lỗi + Chuẩn đoán và thay thế + Thiết bị dự phòng và công cụ bảo dưỡng • Bảo dưỡng hệ thống: Xử lý lỗi phần cứng: Lỗi trong hệ thống được phát hiện tự động nhờ chức năng phát hiện lỗi hệ thống Thông... năng sau: - Bù sự sai pha giữa các tín hiệu số được truyền đi từ LOC Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 22 Đ Hệ thống tổng đài NEAX – 61E ồ án tốt nghiệp - Ghép kênh 4 tuyến SHW để tạo ra một tuyến HW (hướng thu) - Truyền các lệnh điều khiển do LOC, DTIC, SVTC gửi về SPC - Thực hiện các thao tác chuyển mạch theo thời gian và theo không gian - Tạch 1 tuyến HW thành 4 tuyến SHW (hướng phát) - Nhận các... năng tự động của hệ thống, phần mềm của tổng đài đươc viết bằng hai ngôn ngữ bậc cao hay còn gọi là ngôn ngữ lập trình dàng cho thông tin Những đặc điểm chính của phần mềmhệ thồng tổng đài NEAX- 61E như sau: -Xử lý cuộc gọi đa năng và theo thời gian thực - ộ ổn định và tính thời gian chinh xác trong dịch vụ cao -Mềm dẻo trong quá trình thêm hoặc thay đổi chức năng Cấu hình cơ sở của hệ thốnh được chia... MHz và MFP - 6,172 MHz và MFP Module đồng hồ có cấu hình kép (CLKM0 và CLKM1) Mỗi module đồng hồ cấp cho 12 bộ SPC, mồi module đồng hồ sơ cấp và mở rộng cấp cho tối đa 22 SPC, CLKM cơ sở điều khiển bằng CMP (OMP) trong hệ thống xử lý vận hành và bảo dưỡng Bình thường module đồng hồ của tổng đài hoạt động ở chế độ phục hồi Trần Quang Đức - Lớp ĐT2 - K46 Trang 23 Đ Hệ thống tổng đài NEAX – 61E ồ án tốt... của cấu trúc đa xử lý: - Chuyển mạch điều khiển theo chương trình ghi sẵn – SPC - Kiểu cấu trúc khối trên cơ sở module phần cứng và phần mềm chức năng và giao diện tiêu chuẩn - Điều khiển đa xử lý theo phương thức phân bố với hệ thống dung lượng lớn và phương thức tập chung cho các hệ thống có dung lượng vừa và nhỏ để đảm bảo hệ thống có độ tin cậy cao - Hệ thống chuyển mạch T - S – S –T hầu như không . 1.000.000 BHCA Tổng đài vệ tinh 10.000 line 1.000 erlange 35.000 BHCA Bộ tập trung thuê bao 4.000 line 336 erlange -- -- - -- - -- - -- - -- - - Tổng đài quá giang. sau: - Tổng quan về tổng đài NEAX – 61E - Cấu trúc phần cứng và phần mềm của tổng đài NEAX – 61E - Phân tích phân hệ chuyển mạch của tổng đài NEAX – 61E