Xem mẫu
- Telephony
Nguyễn Duy Nhật Viễn
Chapter 6
Digital Trunk
- Khái niệm
Trung kế là các tuyến truyền dẫn giữa các tổng ñài
PSTN.
Từ năm 1960, các trung kế tương tự ñã ñược sử
dụng ñể nối giữa các tổng ñài. Các trung kế này
dựa trên cơ sở mạch vòng thuê bao.
Trung kế tương tự bao gồm hai dây tip (T) và ring
(R) mang tín hiệu thoại cân bằng hai hướng.
Nhu cầu gọi tăng, yêu cầu tăng các tuyến và
khoảng cách các trung kế.
Giải pháp: Ghép kênh.
Page 3
Khái niệm
FDM:
Các kênh thoại ñược truyền trên dải tần khác
nhau với băng thông 4kHz.
Sử dung cặp dây cho hướng ñi và hai dây cho
hướng về với 12 kênh cho mỗi hướng.
TDM:
Các kênh thoại ñược truyền trong các khoảng thời
gian khác nhau (khe thời gian).
Tín hiệu số.
Số kênh lớn, khả năng truyền dẫn xa.
Page 4
- Kiến trúc TDM
Kiến trúc TDM Bắc Mỹ
Tốc ñộ bits
Số hiệu Số kênh thoại
(Mbps)
DS1 24 1.544
DS1C 48(2xDS1) 3.152
DS2 96(4xDS1) 6.312
DS3 672(28xDS1) 44.736
DS4 4032(168xDS1) 274.176
Page 5
Kiến trúc TDM
Kiến trúc TDM Châu Âu
Tốc ñộ bits
Số hiệu Số kênh thoại
(Mbps)
E1 30 2.048
E2 120(4xE1) 8.448
E3 480(16xE1) 34.368
E4 1920(64xE1) 139.264
E5 7860(256xE1) 565.148
Page 6
- Kiến trúc TDM
Kiến trúc SONET/SDH
SONET (Bắc Mỹ) SONET/SDH SDH (ITU-T)
Tốc ñộ bit
Tín hiệu ñiện Tín hiệu quang Tín hiệu ñiện
(Mbps)
STS-1 OC-1 51.84 ---
STS-3 OC-3 155.52 STM-1
STS-12 OC-12 622.08 STM-4
STS-24 OC-24 1244.16 STM-8
STS-48 OC-48 2488.32 STM-16
STS-96 OC-96 4976.64 STS-32
Page 7
STS-192 OC-192 9953.28 STM-64
Giao tiếp trung kế số
Thoại số Hai dây
hóa ðến tổng
ñài khác
Báo hiệu
Chuyển Giao tiếp Trung kế
mạch số trung kế số số (4dây)
Thoại số
hóa Từ tổng
ñài khác
Báo hiệu
Xử lý cuộc
gọi
Page 8
- Sơ ñồ khối chức năng
Tách báo Chuyển 8
Từ Tổng Giải ðệm Chuyển 8 ðến
Kết hiệu ñổi nối
ñài khác mã ñồng mạch Chuyển
cuối (CAS, tiếp/ ...
ñường bộ bảo vệ mạch số
thu hoặc song
dây khung TX
CCS) song 8
ðịnh thời ghi
ðịnh thời ñọc ðồng hồ
Tách Tách
D Tổng ñài
ñịnh ñồng bộ
D thời khung DLTU
F Thu/phát
báo hiệu
(CAS hoặc
CCS)
Chèn báo Chuyển 8
Mã Chuyển 8
Kết hiệu ñổi
ðến Tổng hóa mạch
cuối (CAS, song ... Từ Chuyển
ñài khác ñường bảo vệ mạch số
phát hoặc song/
dây RX
CCS) nối tiếp 8
Page 9
Sơ ñồ khối chức năng
Mã hóa/Giải mã ñường dây
Chuyển ñổi tín hiệu từ nhị phân sang ñường dây
và ngược lại.
Hệ thống cáp ñồng thường dùng các mã ñường
dây như HDB3, 4B3T, B8ZS hoặc AMI
Hệ thống sợi quang thường dùng mã 4B5B.
Hệ thống chuyển mạch số dùng tín hiệu PCM
Chuyển ñổi qua lại.
Thực hiện giải mã ñường dây yêu cầu ñồng hồ bit
từ mạch Tách ñịnh thời.
Page 10
- Sơ ñồ khối chức năng
AMI:
1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Các bit 0: không truyền tín hiệu.
Các bit 1: truyền xung với cực tính
Binary thay ñổi
B8ZS: tín hiệu số là tín hiệu AMI
AMI nhưng cứ 8 bits 0 liên tục ñược
thay bằng chuỗi xung chứa 2 bit
phạm luật .
B8ZS HDB3: tín hiệu số là tín hiệu
AMI nhưng cứ 4 bits 0 liên tục
ñược thay bằng chuỗi xung
chứa 1 bit phạm luật.
HDB3
Trong ñó: B là bit 1.
Page 11
Sơ ñồ khối chức năng
ðồng bộ khung
Phát hiện khung phân tích thông tin trong tín hiệu số từ giải mã
ñường dây ñể tìm ñiểm bắt ñầu khung: TS0.
Cần thiết ñể khôi phục chính xác dữ liệu thoại và dữ liệu số trong
các khe thời gian mỗi khung.
Bộ ñệm ñược sử dụng ñể ñồng bộ cho các ñường dây khác
nhau.
Luồng PCM ñược ghi vào bộ ñệm với tốc ñộ xác ñịnh từ bộ tách ñịnh
thời và ñồng bộ khung.
Nội dung trong bộ ñệm ñược ñọc ra ñồng bộ bởi ñồng hồ tổng ñài ñể
ñưa ñến Chuyển mạch ñược ñồng bộ giữa các ñường.
Không cần thiết theo hướng phát vì việc ñịnh thời và ñồng bộ
cho tất cả hướng này ñược thực hiện trực tiếp bởi chính tổng
ñài.
Page 12
- Sơ ñồ khối chức năng
ðệm ñồng
Khung bộ khung Khung
ðịnh thời ghi
ðệm ñồng
Khung bộ khung Khung
ðịnh thời ghi
ðệm ñồng
Khung bộ khung Khung
ðịnh thời ghi
ðệm ñồng
Khung bộ khung Khung
ðịnh thời ghi
ðịnh thời Tổng ñài ðịnh thời Tổng ñài
Page 13
ðịnh thời ñọc
Sơ ñồ khối chức năng
Chuyển ñổi nối tiếp/song song
Yêu cầu vì Chuyển mạch số hoạt ñộng với 8 bits song
song.
Chuyển mạch bảo vệ
Tùy thuộc theo hệ thống có yêu cầu hay không, họat ñộng
trên hai mặt phẳng song song của Chuyển mạch số.
Chuyển mạch bảo vệ cho hướng thu
Giám sát mã kiểm tra trên các ñường dẫn
Xác ñịnh và chuyển mạch giữa các ñường dẫn
Chuyển ñổi Cảnh báo trên hai mặt phẳng chuyển mạch
Chuyển mạch bảo vệ cho hướng phát
Tạo mã kiểm tra
Chia tín hiệu phát thành hai dòng bit ñộc lập
Page 14
- Sơ ñồ khối chức năng
Tách/ghép báo hiệu
Tùy thuộc hệ thống PCM (32, 24).
Tùy thuộc hệ thống báo iệu (CAS, CCS).
Tách/ghép thông tin báo hiệu trong khe thời gian thích hợp
(TS16) ñưa ñến bộ thu phát báo hiệu (CAS, CCS) ñược
ñịnh tuyến qua Chuyển mạch số.
Kết cuối thu/phát
Chuyển ñổi tín hiệu phù hợp với ñầu cuối ña dạng của
trung kế.
Chuẩn thông dụng: G703.
Page 15
Ví dụ một giao tiếp trung kế số
Nguyên lý hoạt ñộng của bộ thu
Mạch khôi phục dữ liệu và ñồng hồ
Nhận tín hiệu số nối tiếp có nhiễu từ ñường trung kế.
Khôi phục ñồng hồ bit từ tín hiệu nhận ñược.
ðồng hồ bit là xung vuông có tần số tương ứng tốc ñộ
bit.
ðồng bộ hoạt ñộng của mạch Phát hiện ðồng bộ và
Cảnh báo và bộ Chuyển ñổi khe thời gian1.
Tạo tín hiệu số nối tiếp “sạch” từ tín hiệu số nhiễu
nhận ñược ở ngõ ra.
Page 16
- Ví dụ một giao tiếp trung kế số
1 1 0 1 0 1 0 0 1 Sườn lên của ñồng hồ bit
ñược khôi phục ñược xếp
giữa xung của tín hiệu số
nhiễu nhận ñược.
Chú ý: Mạch khôi phục dữ
liệu/ñồng hồ phát hiện có tín
hiệu nhận ñược từ trung kế
hay không.
Khi tín hiệu số nối tiếp có biên
ñộ ñủ lớn thì tín hiệu mất tín
hiệu LOS (loss-of-signal) ở
mức 0.
Page 17
Ví dụ một giao tiếp trung kế số
Mạch giải mã ñường dây
Tín hiệu trên trung kế ñược mã hóa ñường dây ñể tối thiểu
hóa chuyển dịch tín hiệu, thường ở dạng B8ZS (DS1) hoặc
HDB3 (E1) hiệu chỉnh từ AMI.
AMI:
Các bit 0: không truyền tín hiệu.
Các bit 1: truyền xung với cực tính thay ñổi
B8ZS: tín hiệu số là tín hiệu AMI nhưng cứ 8 bits 0 liên tục
ñược thay bằng chuỗi xung chứa 2 bit phạm luật
.
HDB3: tín hiệu số là tín hiệu AMI nhưng cứ 4 bits 0 liên tục
ñược thay bằng chuỗi xung chứa 1 bit phạm luật.
Trong ñó: B là bit 1.
Page 18
- Ví dụ một giao tiếp trung kế số
Mạch giải mã ñường dây:
Nhận tín hiệu sau Khôi phục
1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
dữ liệu và ñồng hồ
Binary
Chuyển ñổi thành dạng NRZ
Gởi tín hiệu ñến mạch Phát
AMI
hiện ñồng bộ và cảnh báo và
Chuyển ñổi khe thời gian 1.
B8ZS
HDB3
Page 19
THU
Dữ liệu ñược
khôi phục
ðến Chuyển TX2 Giải mã IRX
Dây nhận
mạch số Chuyển ñổi ñường dây
Phát hiện
khe thời gian (Line Khôi phục
ñồng bộ Từ tổng ñài
(Time Slot Decoder) ñồng hồ và
Recov. MF Sync. khung và khác
Interchanger) dữ liệu
ðến Xử lý cuộc
Recov. TS Clock cảnh báo LOS
gọi (qua DORX 1
chuyển mạch LFA
số)
Tốc ñộ bit ñược
khôi phục
Bit Clock
AIS RAI
Frame Sync.
PHÁT
Chuyển ñổi Dây phát
Từ Chuyển RX2 ITX
mạch số khe thời gian
Bit Clock (Time Slot Mạch Báo Mã hóa
ðến tổng ñài
Interchanger) hiệu và ðồng ñường dây khác
Frame Sync. bộ (Line Coder)
2
Từ Xử lý cuộc
gọi (qua chuyển DOTX
mạch số)
TX Bit Clock AIS: Alarm Indication Signal
RAI: Remote Alarm Indicator
TX Frame Sync.
TX MF Sync. Page 20
- Ví dụ một giao tiếp trung kế số
Mạch Phát hiện khung và cảnh báo
Phát hiện khung phân tích thông tin trong tín hiệu số từ giải
mã ñường dây ñể tìm ñiểm bắt ñầu khung: ðồng bộ khung.
ðồng bộ khung cần thiết ñể khôi phục chính xác dữ liệu
thoại và dữ liệu số trong các khe thời gian mỗi khung.
Ngõ ra Recovered Frame Sync. Cho 1 xung vuông với thời
gian tồn tại xung là thời gian 1 TS khi nhận ñược ñồng bộ
khung.
ðồng thời, LFA=0 (Loss-Of-Alignment).
Recovered TS Clock: xung vuông với chu kỳ 1 TS.
Recovered MF Sync.: xung vuông bắt ñầu ña khung với
thời gian 1 khung (125µs).
Page 21
Ví dụ một giao tiếp trung kế số
Phát hiện cảnh báo:
Phân tích thông tin từ Giải mã ñường dây ñể xác ñịnh tín hiệu
cảnh báo từ xa.
Khi phát hiện ñược, AIS hoặc RAI =‘1’.
Page 22
- Ví dụ một giao tiếp trung kế số
Chuyển ñổi khe thời gian 1 (TSI1)
Chuyển tín hiệu số hóa trong khe thời gian từ tín hiệu nhận
ñược bởi Khôi phục dữ liệu sang khe thời gian thích hợp
ñưa ñến Chuyển mạch số.
Mục ñích:
Chuyển ñổi khe thời gian trước khi ñưa vào chuyển mạch
phân chia không gian.
Giảm khả năng nghẽn vì không tìm thấy ñường dẫn.
Tách các thông tin báo hiệu từ khe thời gian TS16 hoặc
TS24 ñưa ñến Xử lý cuộc gọi qua DORX.
Page 23
Ví dụ một giao tiếp trung kế số
Page 24
- Ví dụ một giao tiếp trung kế số
Chuyển ñổi khe thời gian 2 (TSI2)
Chuyển tín hiệu số hóa trong khe thời gian từ
Chuyển mạch số qua RX2 sang khe thời gian
thích hợp trên trung kế.
Mạch ðồng bộ và Báo hiệu
Chèn thông tin ñồng bộ và báo hiệu vào dòng tín
hiệu từ TSI2.
Mã hóa ñường dây
Chuyển ñổi tín hiệu nhị phân sang tín hiệu ñường
dây như HDB3 hoặc B8ZS.
Page 25
nguon tai.lieu . vn