ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ - - NGUYỄN THỊ MỸ NƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TRƯỜNG CHUYỂN MẠCH THÔNG TIN TRONG VIỆC KẾT NỐI TÍN HIỆU THƠNG TIN TỪ VIỆT NAM RA THẾ GIỚI VÀ NGƯỢC LẠI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày nay, công nghệ thông tin viễn thông phát triển vũ bão toàn giới nói chung Việt Nam nói riêng Nó yếu tố quan trọng góp phần thúc đẩy kinh tế - xã hội phát triển nhanh chóng, đồng thời góp phần nâng cao đời sống người, quốc gia châu lục Tất sản phẩm mà người tạo ra, kể sản phẩm người tồn phát triển đến ngày hơm khơng có thơng tin, tất quốc gia giới khó hịa nhập để có tiếng nói chung khơng có thơng tin… Để tín hiệu thơng tin truyền cách xác với tốc độ cao dung lượng lớn việc biến đổi, mã hóa thơng tin cần thiết Hai phận cấu thành nên mạng thơng tin hệ thống chuyển mạch hệ thống truyền dẫn Cùng với phát triển kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng, sợi quang truyền dẫn thơng tin số từ vài trăm Gbit/s đến Tbit/s Sự tăng trưởng nhanh chóng dung lượng hệ thống truyền dẫn sức ép động lực cho phát triển hệ thống chuyển mạch Vì vậy, để hiểu rõ quy trình chuyển mạch cần phải nắm vững cấu tạo nguyên lý hoạt động phận trường chuyển mạch thơng tin Đó lý em chọn đề tài “Tổng quan trường chuyển mạch thơng tin việc kết nối tín hiệu thông tin từ Việt Nam Thế giới ngược lại.” làm đề tài luận văn tốt nghiệp Với điều kiện thời gian cho phép nên em tiến hành nghiên cứu tổng đài cửa quốc tế AXE105 ĐNG Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu trường chuyển mạch thông tin việc kết nối tín hiệu thơng tin Qua cho thấy cần thiết việc chuyển mạch thông tin Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Trường chuyển mạch thông tin việc kết nối tín hiệu thơng tin từ Việt Nam Thế Giới ngược lại 3.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tổng đài AXE105 DNG – TTVTQTKV3 Nhiệm vụ nghiên cứu Tìm hiểu trường chuyển mạch thơng tin việc kêt nối tín hiệu thơng tin: chuyển mạch thời gian, chuyển mạch không gian, lưu trữ truyền thoại, đồng hồ trường chuyển mạch… Khảo sát khả vận hành trường chuyển mạch thông tin tổng đài AXE105DNG Phương pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 5.2 Phương pháp thực nghiệm 5.3 Phương pháp thu thập, xử lý số liệu 5.4 Phương pháp chuyên gia Cấu trúc nội dung đề tài Mở đầu Nội dung Phần 1: Cơ sở lý thuyết trường chuyển mạch thơng tin việc kết nối tín hiệu thơng tin từ Việt Nam Thế Giới ngược lại Chương 1: Khái quát trường chuyển mạch TDM Chương 2: Công nghệ chuyển mạch sử dụng tổng đài AXE105DNG Phần 2: Thực nghiệm – Kết nối thực tế gọi qua tổng đài AXE105DNG chiều chiều Kết luận Tài liệu tham khảo NỘI DUNG Phần 1: Cơ sở lý thuyết trường chuyển mạch thông tin việc kết nối tín hiệu thơng tin từ Việt Nam Thế Giới ngược lại Chương 1: Khái quát trường chuyển mạch TDM 1.1 Lý thuyết luồng PCM (Điều chế xung mã) Kỹ thuật điều chế xung mã PCM trình gồm nhiều bước nhằm chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số PCM đặc trưng ba q trình Đó lấy mẫu, lượng tử hóa mã hóa Ba q trình gọi chuyển đổi A/D Muốn khôi phục lại tín hiệu analog từ tín hiệu số phải trải qua trình: giãi mã lọc Hai trình gọi chuyển đổi D/A Sơ đồ khối trình chuyển đổi A/D D/A hình sau: SA Tín hiệu analog Bộ lấy mẫu Bộ lượng tử hóa Bộ giải mã-dãn số SD Bộ mã hóa-nén số Bộ lọc thấp Đường truyền Chuyển đổi A/D Chuyển đổi D/A Hình 1.1 Sơ đồ khối trình chuyển đổi A/D D/A hệ thống PCM Tín hiệu vào tín hiệu tương tự biến đổi liên tục theo thời gian Tín hiệu đưa vào lấy mẫu để rời rạc hóa tín hiệu Đầu lấy mẫu dãy xung có biên độ thay đổi theo quy luật tín hiệu tương tự SA t Tlm Hình 1.2 Minh họa việc lấy mẫu tín hiệu SA Tín hiệu analog Do tín hiệu tương tự nên mức lấy xung (vơ hạn mức) Bộ lượng tử hóa có nhiệm vụ làm trịn tín hiệu xung có mức thành xung có mức tương ứng với 2n mức Như sai số mà gặp phải chuyển đổi tương tự - số lượng tử hóa gây nên Tín hiệu khỏi lượng tử đưa vào mã hóa tạo khối nhị phân SD (n bit) 1.1.1 Chuyển đổi A/D 1.1.1.1 Nguyên tắc làm việc ADC Nguyên tắc làm việc ADC minh họa theo sơ đồ sau: UA Mạch lấy mẫu ADC Lượng tử hóa Mã hóa UD Hình 1.3 Sơ đồ biểu thị nguyên tắc làm việc ADC Trước hết, tín hiệu tương tự UA đưa đến mạch lấy mẫu Mạh có hai nhiệm vụ: - Lấy tín hiệu tương tự thời điểm khác cách (rời rạc hóa tín hiệu mặt thời gian) - Giữ cho biên độ điện áp thời điểm lấy mẫu khơng đổi q trình chuyển đổi (tức trình lượng tử hóa cà mã hóa) Tín hiệu mạch lấy mẫu đưa đến mạch lượng tử hóa để thực làm trịn với độ xác ±Q/2 Vậy q trình lượng tử hóa thực chất q trình làm trịn số Lượng tử hóa thực theo nguyên tắc so sánh, tín hiệu cần chuyển đổi so sánh với loạt đơn vị chuẩn Q Sau mạch lượng tử hóa mạch mã hóa Trong mạch mã hóa, kết lượng tử hóa xếp lại theo trật định phụ thuộc vào loại mã yêu cầu đầu chuyển đổi Phép lượng tử hóa mã hóa gọi chung phép biến đổi AD 1.1.1.2 Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số Chuyển đổi AD theo phương pháp song song Chuyển đổi AD theo phương pháp nối tiếp Chuyển đổi AD theo phương pháp kết hợp Chuyển đổi AD nối tiếp dùng vòng hồi tiếp Chuyển đổi AD theo phương pháp tích phân đơn giản Chuyển đổi AD theo phương pháp tích phân hai sườn dốc Chuyển đổi AD theo phương pháp chuyển đổi nối mã nhị phân 1.1.2 Chuyển đổi D/A 1.1.2.1 Nguyên tắc làm việc DAC Chuyển đổi số - tương tự q trình tìm lại tín hiệu tương tự từ N số hạng (N bit) biết tín hiệu số với độ xác mức lượng tử UD UM DAC UA LTT Hình 1.4 Sơ đồ khối q trình chuyển đổi số - tương tự Tín hiệu đầu tín hiệu rời rạc theo thời gian Tín hiêụ đưa qua lọc thơng thấp lý tưởng LTT Trên đầu LTT có tín hiệu UA biến thiên liên tục theo thời gian tín hiệu nội suy UM 1.1.2.2 Các phương pháp biến đổi số - tương tự Chuyển đổi DA phương pháp điện trở bậc thang Chuyển đổi DA phương pháp mạng điện trở Chuyển đổi DA phương pháp Shannon – Rack 1.2 Lý thuyết trường chuyển mạch TDM Ghép kênh phân chia theo thời gian kỹ thuật xử lý số, ứng dụng tốc độ truyền liệu trung bình lớn tốc độ truyền liệu yêu cầu thiết bị gửi nhận Trong trường hợp này, nhiều truyền dẫn phức tạp chiếm lĩnh liên kết vật lý cách chia nhỏ chúng chèn vào khe khác Các từ mã PCM người sử dụng khác nhau, vào khe thời gian không chồng lẫn lên Mỗi kênh người sử dụng dùng băng tần lớn khoảng nhỏ thời gian, gọi khe thời gian Thông tin người sử dụng chiếm khe thời gian khung nguyên lý phân chia thời gian cho phép nhiều người sử dụng truy nhập mạng thời điểm Input signal A Output Output Value sử dụng tần số sóng mang D a B C A B A D C Time Input signal B Input signal C Input signal D Hình 1.5 Sơ đồ minh họa ghép kênh phân chia theo thời gian Chương 2: Công nghệ chuyển mạch sử dụng tổng đài AXE105 – DNG 2.1 Giới thiệu tổng đài AXE105 – DNG 2.1.1 Giới thiệu chung Tổng đài AXE tổng đài kỹ thuật số, sản xuất hãng Ericsson Thụy Điển Tổng đài AXE - 105 có phần điều khiển APZ 212 Tổng đài AXE - 105 hệ thống điều khiển số - SPC (Store Program Control), có cấu trúc tập trung nên linh hoạt vận hành, khai thác bảo dưỡng 2.1.2 Mạng viễn thông 2.1.2.1 Hệ thống chuyển mạch  Hệ thống chuyển mạch kênh (PSTN) Hệ thống tổng đài chuyển mạch cổng quốc tế gồm tổng đài tiên tiến đặt Trung tâm Viễn thông Quốc tế khu vực có trụ sở Hà Nội, Đà Nẵng Thành phố Hồ Chí Minh Với dung lượng hướng quốc tế 5000 mạch thoại, hệ thống chuyển mạch cửa ngõ kết nối mạng điện thoại Việt Nam với mạng điện thoại quốc tế, cung cấp phương tiện liên lạc chất lượng cao tất quốc gia vùng lãnh thổ giới  Hệ thống chuyển mạch IP Hệ thống chuyển mạch IP cung cấp dịch vụ điện thoại VoIP gọi 171 1717 quốc tế sử dụng công nghệ Cisco Hệ thống gồm POP đặt Hà Nội, Đà Nẵng thành phố Hồ Chí Minh, kết nối trực tiếp với mạng VoIP đối tác quốc tế với tổng cộng 20 trung kế 2Mb/s tương đương 2400 kênh thoại trực tiếp tất quốc gia vùng lãnh thổ giới 2.1.2.2 Hệ thống truyền dẫn  Trạm thông tin vệ tinh mặt đất  Các hệ thống cáp quang biển 2.1.2.3 Hệ thống mạng dịch vụ  Mạng kênh thuê riêng quốc tế  Mạng thu phát hình quốc tế  Mạng VSAT 2.2 Trường chuyển mạch 2.2.1 Giới thiệu trường chuyển mạch Hệ thống trường chuyển mạch (GSS) phần chuyển mạch trung tâm tổng đài AXE Nó làm việc với hệ thống khác loại chuyển mạch khác gọi từ thuê bao đến thuê bao khác Nó thành lập, giám sát ngắt kết nối thiết bị truyền thoại AXE GSS thực chuyển mạch chuyển mạch thời gian (TSM) chuyển mạch khơng gian (SPM) Bởi kết cấu modun (nó gồm số khác TSMs kết nối đến SPM) nên chuyển mạch phục vụ cho số thuê bao khác GSS hệ thống quan trọng tất gọi mà tổng đài xử lý qua GSS gồm phần cứng phần mềm Để tiến hành chức nó, GSS cần tương tác với hệ thống khác Như SSS (hệ thống chuyển mạch thuê bao), TSS (hệ thống trung kế báo hiệu) 2.2.1.1 GSS, SSS TSS GSS làm việc với SSS TSS việc định tuyến gọi thông qua tổng đài: - Cuộc gọi nội - Cuộc gọi đến/cuộc gọi - Cuộc gọi chuyển tiếp a) Cuộc gọi nội Với RSS: Hệ thống thuê bao từ xa Ví dụ gọi nội bộ: Trong ví dụ này, Pat kết nối đến vị trí trung tâm (SSS – D) Paris Joe kết nối đến RSS ( hệ thống thuê bao từ xa) xử lý tổng đài Paris Đường dẫn thoại Pat Joe qua GSS Hình 2.1 Ví dụ gọi nội b) Cuộc gọi đi/ gọi đến Hình 2.2 Ví dụ gọi đi/cuộc gọi đến Trong ví dụ này, kết nối thoại thành lập qua GSS TSS Paris Munich Trên quan điểm: (a) Đối với GSS Munich, gọi đến (b) Đối với GSS Paris, gọi .c) Cuộc gọi chuyển tiếp Cuộc gọi Pat từ Cork đến Bengt Stockholm qua tổng đài quốc tế Dulbin 10 UPPC-583 UPMHS-583 END 2.2.6 Lệnh in trạng thái mạch UPD43-6002 Công thức lệnh in là: