Bài giảng Tổng đài điện tử - Chương 1: Tổng quan - Nguyễn Duy Nhật Viễn
I. Lịch sử phát triển :
Trong suốt lịch sử phát triển của loài người, đầu tiên để trao đổi những tâm tư,
tình cảm, những kinh nghiệm sống và đấu tranh sinh tồn, người ta dùng những cử chỉ,
hành động, tiếng kêu đơn giản để truyền đạt cho nhau, lúc này sự giao tiếp là rất khó
khăn. Việc phát minh ra ngôn ngữ có thể xem là một cuộc cách mạng truyền thông
đầu tiên lớn nhất. Ngôn ngữ có thể biểu đạt hầu hết những gì có thể xảy ra trong cuộc
sống, tuy nhiên, tiếng nói chỉ có thể được truyền đi với một khoảng cách ngắn. Sau khi
tìm thấy lửa, con người dùng nó để làm phương tiện truyền tin đi xa được nhanh chóng
và có hiệu quả, nhưng vẫn còn một số hạn chế như thời tiết, điạ hình. và tính an toàn
thông tin là không cao. Mãi đến khi chữ viết ra đời thì con người có thể truyền thông
tin mà không bị giới hạn về nội dung và không gian như trước đây nữa. Từ đó phát
sinh những dịch vụ thư báo có khả năng truyền đi từ những nơi rất cách xa nhau. Tuy
nhiên, con người lúc này cần đến một hệ thống truyền thông an toàn hơn, chất lượng
hơn và hiệu quả hơn.
Năm 1837, Samuel F. B Morse phát minh ra máy điện tín, các chữ số và chữ
cái được mã hoá và được truyền đi như một phương tiện truyền dẫn. Từ đó khả năng
liên lạc, trao đổi thông tin được nâng cao, nhưng vẫn chưa được sử dụng rộng rãi vì sự
không thân thiện, tương đối khó gợi nhớ của nó.
Năm 1876, Alecxander Graham Bell phát minh ra điện thoại, ta chỉ cần cấp
nguồn cho hai máy điện thọai cách xa nhau và nối với nhau thì có thể trao đổi với
nhau bằng tiếng nói như mơ ước của con người từ ngàn xưa đến thời bấy giờ. Nhưng
để cho nhiều người có thể trao đổi với nhau tùy theo yêu cầu cụ thể thì cần có một hệ
thống hổ trợ.
Đến năm 1878, hệ thống tổng đài đầu tiên được thiết lập, đó là một tổng đài
nhân công điện từ được xây dựng ở New Haven. Đây là tổng đài đầu tiên thương mại
thành công trên thế giới. Những hệ tổng đài này hoàn toàn sử dụng nhân công nên
thời gian thiết lập và giải phóng cuộc gọi là rất lâu, không thỏa mãn nhu cầu ngày
càng tăng của xã hội.
Hệ thống truyền dẫn (mạng truyền dẫn) : Liên kết thành phần 1 với thành phần 2 (thuê bao) hoặc thành phần 2 với thành phần 2 (trung kế). Truyền dẫn là phần nối các node chuyển mạch với nhau hoặc node chuyển mạch với thuê bao để truyền thông tin giữa chúng. Ng−ời ta sử dụng các ph−ơng tiện truyền dẫn khác nhau nh− thông tin dây trần, thông tin viba số, thông tin cáp quang, thông tin vệ tinh ... Hiện nay ở n−ớc ta chủ yếu là viba số và cáp quang. Thông tin vệ tinh sử dụng trong liên lạc quốc tế, còn thông tin dây trần hiện nay hầu nh− không sử dụng. Toàn bộ các đ−ờng nối giữa các node chuyển mạch tới thuê bao là đ−ờng dây thuê bao, còn nối giữa các node chuyển mạch là đ−ờng dây trung kế. • Phần mềm của mạng : Giúp cho sự hoạt động của 3 thành phần trên có hiệu quả. Trong đó, sự hoạt động giữa các node chuyển mạch với nhau là có hiệu quả cao còn sự hoạt động giữa node và thuê bao là có hiệu qủa thấp. II.2.2. Các ph−ơng pháp tổ chức mạng : • Mạng l−ới (Mesh) : Nếu bạn đ−ợc giao cho một nhiệm vụ thiết kề một mạng điện thoại thì bạn phải làm gì ? Nếu số thuê bao ở vùng A là không nhiều lắm, có thể bạn sẽ xây dựng một mạng nh− hình sau: Hình 1-5 : Một tổng đài cho nhiều thuê bao. Nh−ng với số thuê bao ở một vùng lân cận (B) ch−a có tổng đài muốn trao đổi thông tin với vùng A thì có hai giải pháp đặt ra là : - Thứ nhất, thêm các bộ tập trung đ−ờng dây đặt ở vùng lân cận (B) và nối trực tiếp đến tổng đài đang họat động ở vùng A. Cách này đơn giản, nh−ng chỉ đáp ứng đ−ợc với một số l−ợng thuê bao ở vùng B nhỏ và nhu cầu trao đổi thông tin Ng−ời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.7 sang vùng A là ít và tính kinh tế không cao đối với số l−ợng thuê bao của vùng B là lớn. - Thứ hai, thêm một tổng đài nh− sau : Hình 1-6 : Sự nối kết giữa hai tổng đài. Với giải pháp trên, thông tin có tính an toàn cao hơn, đồng thời chi phí của mạng ít hơn nếu số l−ợng thuê bao vùng B là nhiều. Trong mạng l−ới, tổng đài có cùng một cấp. Các tổng đài đều là tổng đài nội hạt có thuê bao riêng. Các tổng đài d−ợc nối với nhau từng đôi một. Nh− vậy mỗi thuê bao của tổng đài khác đều đi bằng đ−ờng trực tiếp từ tổng đài này đến tổng đài kia mà không qua một tổng đài nào trung gian cả. Hình 1-7 : Mạng l−ới. Mạng này có −u điểm là thông tin truyền trực tiếp từ thuê bao này đến thuê bao kia chỉ qua tổng đài chủ của thuê bao ấy thôi. Tuy nhiên khi số l−ợng tổng đài tăng lên khá lớn thì việc nối trực tếp giữa các tổng đài là phức tạp và cần nhiều tuyến truyền dẫn. Mặc khác, khi tuyến truyền dẫn giữa các tổng đài bị hỏng thì sẽ không có đ−ờng thay thế bằng cách qua tổng đài khác. Trong thực tế, mạng này không tồn tại đơn độc. A B Ng−ời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.8 • Mạng sao (star) : Mạng sao là loại mạng phân cấp, có một tổng đài cấp cao và nhiều tổng đài cấp d−ới. Tất cả các tổng đài cấp d−ới đều đ−ợc nối với các tổng đài cấp cao và giữa các tổng đài cấp d−ới không nối nhau. Tổng đài cấp cao là một tổng đài chuyển tiếp, không có thuê bao riêng. Giao tiếp giữa các thuê bao trong cùng một tổng đài là do tổng đài đó đảm nhận, không ảnh h−ởng đến tổng đài khác. Tổng đài cấp cao Tổng đài nội hạt ! ... ! ! ... ! Hình 1.8 Mạng sao. Khi thuê bao của tổng đài này muốn nối với tổng đài khác thì việc chuyển tiếp thông qua tổng đài chuyển tiếp và không có đ−ờng trực tiếp. Mạng sao đ−ợc mô tả nh− hình trên. Ưu điểm chủ yếu của mạng là tiết kiệm đ−ờng truyền, cấu hình đơn giản. Nh−ng đòi hỏi tổng đài chuyển tiếp phải có dung l−ợng cao, nếu tổng đài này hỏng thì mọi liên lạc bị ngừng trệ. • Mạng hổn hợp : Để tận dụng −u điểm và khắc phục nh−ợc điểm của hai loại tổng đài trên, ng−ời ta đ−a ra mạng hổn hợp, trong đó một phần là mạng sao và phần kia là mạng l−ới, với các cấp phân chia khác nhau. Tuy nhiên, một mạng quốc gia không phái lúc nào cũng tuân thủ theo chuẩn CCITT mà nó còn có thể thay đổi sao cho phù hợp với đặc điểm kinh tế, xã hội và quan trong nhất là nhu cầu trao đổi thông tin. Ví dụ một mạng quốc gia tiêu biểu nh− sau : + Tổng đài chuyển tiếp quốc gia NTE : Là tổng đài cấp d−ới của tổng đài chuyển tiếp quốc tế (ITE). Tổng đài này có hai nhiệm vụ: - Chuyển tiếp cuộc gọi liên vùng. - Chuyển tiếp các cuộc gọi ra tổng đài quốc tế. + Tổng đài chuyển tiếp vùng LTE : T−ơng tự nh− tổng đài chuyển tiếp quốc gia, nh−ng nó quản lý theo vùng, Tổng đài này có thể có thuê bao riêng. + Tổng đài nội hạt LE : Tiếp xúc trực tiếp với thuê bao. Liên lạc giữa các thuê bao của nó là do nó quản lý, không liên quan đến các tổng đài cao hơn. Khi thuê bao muốn gọi ra thì nó chuyển yêu cầu đến tổng đài cấp cao hơn. Loại này vừa có thuê bao riêng vừa có đ−ờng trung kế. Ng−ời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.9 + Tổng đài PABX : Đối với thuê bao thì nó là tổng đài còn đối với tổng đài cấp trên thì nó lại là thuê bao vì dây truyền dẫn là dây thuê bao. Số thuê bao th−ờng nhỏ, nhu cầu liên lạc trong là lớn. + Tập trung thuê bao : Giải quyết tr−ờng hợp quá nhiều đ−ờng dây từ thuê bao tới tổng đài. IC : International Center QC : Quaternary Center TC : Tertiary Center SC : Secondary Center PC : Primary Center LE : Local Exchange Hình 1-9 : Mạng hổn hợp theo phân cấp theo chuẩn của CCITT Hình 1-10 : Mạng hỗn hợp của quốc gia tiêu biểu. NTE LTE LE RSSPABX ! !! NTE LTE LE ITE ! ... ...... ! IC QC TC SC PC LE Ng−ời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.10 Để đảm bảo độ tin cậy, ng−ời ta tổ chức các tuyến dự phòng. Nó có nhiệm vụ phân tải, đáp ứng nhu cầu thông tin lớn và tránh hiện t−ợng tắc nghẽn. III. Tổng đài điện tử số SPC : III.1. Đặc điểm : Tổng đài sử dụng bộ xử lý giống nh− máy tính để điều khiển hoạt động của nó. Tất cả các chức năng điều khiển của nó đ−ợc đặc tr−ng bởi một loạt lệnh ghi sẵn trong bộ nhớ. Các số liệu trực thuộc tổng đài nh− số liệu về thuê bao, các bảng phiên dịnh địa chỉ, các thông tin tạo tuyến, tính c−ớc, thống kê... cũng đ−ợc ghi sẵn trong bộ nhớ số liệu. Qua mỗi b−ớc xử lý gọi sẽ nhận đ−ợc các quyết định t−ơng ứng với các loại nghiệp vụ, số liệu đã ghi sẵn để đ−a tới các loại thiết bị xử lý nghiệp vụ đó. Các ch−ơng trình ghi sẵn trong bộ nhớ có thể thay đổi khi cần thay đổi nguyên tắc điều khiển hay tính năng của hệ thống. Nhờ vậy, ng−ời quản lý có thể linh hoạt trong quá trình điều hành tổng đài. Khi sử dụng bộ xử lý thì ngoài việc điều khiển chuyển mạch nó còn có thể kiêm thêm vài chức năng khác. Các ch−ơng trình điều khiển cũng nh− các số liệu có thể thay đổi nên công việc điều hành đáp ứng nhu cầu thay đổi của thuê bao trở nên dễ dàng. Việc đ−a dịch vụ tới thuê bao và thay đổi các dịch vụ cũ dễ dàng thực hiện qua trao đổi ng−ời máy. Một số dịch vụ đặc biệt có thể thực hiện bằng các thao tác từ máy thuê bao. Công việc điều hành bảo d−ỡng trở nên dễ dàng nhờ trung tâm điều hành và bảo d−ỡng trang bị các thiết bị trao đổi ng−ời máy. Đồng thời trung tâm còn thêm các chức năng quản lý mạng nh− l−u l−ợng các tuyến, xử lý đ−ờng vòng... tại đây cũng nhận đ−ợc các thông tin tính c−ớc, hỏng hóc, sự cố... từ các tổng đài khu vực. Công việc kiểm tra đo thử đ−ợc tiến hành th−ờng xuyên và có chu kỳ nâng cao sự an toàn và độ tin cậy của tổng đài. III.2. Sơ đồ khối chức năng của tổng đài số SPC : III.2.1. Sơ đồ khối : Hình 1-11: Sơ đồ khối chức năng tổng đài SPC. Khối giao tiếp Giao tiếp thuê bao Giao tiếp trung kế Tr−ờng chuyển mạch Điều khiển đấu nối Giám sát đ−ờng dây Báo hiệu Điều khiển trung tâm Điều hành, khai thác & bảo d−ỡng Cáp thuê bao Cáp trung kế Ng−ời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.11 Một tổng đài SPC bao gồm các khối chính sau (Sơ đồ hình 1-11). III.2.2. Chức năng • Điều khiển trung tâm: Điều khiển trung tâm bao gồm bộ xử lý trung tâm và các bộ nhớ của nó. Thực hiện các chức năng sau: - Xử lý cuộc gọi : Quét trạng thái thuê bao, trung kế; nhận xung quay số và giải mã xung quay số; tìm đ−ờng rỗi; truyền báo hiệu kết nối/ giải toả cuộc gọi; tính c−ớc.... - Cảnh báo: Tự thử, phát hiện lỗi phần cứng; cảnh báo h− hỏng;... - Quản lý: Thống kê l−u l−ợng; theo dõi cập nhật số liệu; theo dõi đồng bộ... • Tr−ờng chuyển mạch : - Chức năng chuyển mạch: Thiết lập tuyến nối giữa hai hay nhiều thuê bao của tổng đài hay giữa các tổng đài với nhau. - Chức năng truyền dẫn: Truyền dẫn tín hiệu tiếng nói và các tín hiệu báo hiệu giữa các thuê bao và giữa các tổng đài với yêu cầu độ chính xác và tin cậy cao. • Giao tiếp thuê bao : Gồm mạch điện đ−ờng dây và bộ tập trung. Mạch điện đ−ờng dây thực hiện các chức năng BORSCHT. Khối tập trung thuê bao làm nhiệm vụ tập trung tải thành một nhóm thuê bao tr−ớc khi vào tr−ờng chuyển mạch. • Giao tiếp trung kế : Đảm nhận các chức năng GAZPACHO. Nó không làm chức năng tập trung tải nh− giao tiếp thuê bao nh−ng vẫn có mạch điện tập trung để trao đổi khe thời gian, cân bằng tải, trộn báo hiệu và tín hiệu mẫu để thử. • Báo hiệu : Cung cấp những thông tin cần thiết cho tổng đài nhận biết về tình trạng thuê bao, trung kế, thiết bị... Trong tổng đài phải có chức năng nhận, xử lý, phát thông tin báo hiệu đến nơi thích hợp. • Điều hành, khai thác và bảo d−ỡng : Để sử dụng tổng đài một cách có hiệu quả, có khả năng phát triển các dịch vụ mới, phối hợp sử dụng các ph−ơng thức dễ dàng trong tổng đài. Ng−ời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.12 Giám sát kiểm tra các phần cứng và ngoại vi, đ−a ra những thông báo cần thiết cho cán bộ điều hành. Khả năng khai thác mạng, thay đổi nghiệp vụ,quản lý số liệu c−ớc... • Giám sát trạng thái đ−ờng dây : Phát hiện và thông báo cho bộ xử lý trung tâm các biến cố mang tính báo hiệu. Nó quản lý đ−ờng dây theo ph−ơng pháp quét lần l−ợt. Sau một khoảng thời gian nhất định, cổng trạng thái đ−ờng dây đ−ợc đọc một lần. • Điều khiển đấu nối : Thiết lập và giải phóng các cuộc gọi d−ới sự điều khiển của bộ điều khiển trung tâm.
File đính kèm:
- bai_giang_tong_dai_dien_tu_chuong_1_tong_quan_nguyen_duy_nha.pdf