Kỹ thuật chuyển mạch PHẦN 4

1
CHƯƠNG 3
KỸ THUẬT BÁO HIỆU
2
I.1 KHÁI NIỆM
Báo hiệu là quá trình trao đổi các thông tin điều khiển liên quan đến việc thiết lập, duy trì, giải toả và quản lý tuyến thông tin giữa các nút mạng và giữa nút mạng và thiết bị đầu cuối
i. TổNG QUAN
3
i.2.1 Chức năng giám sát
Chức năng giám sát được sử dụng để nhận biết và phản ảnh sự thay đổi về trạng thái hoặc về điều kiện của một số phần tử như đường dây thuê bao, trung kế ...
I.2 Các chức năng báo hiệu
4
i.2.2 Chức năng tìm chọn
Chức năng này liên quan đến việc thiết lập cuộc gọi và được nhận biết bằng việc thuê bao chủ gọi gởi thông tin địa chỉ của thuê bao bị gọi.
5
i.2.3 Chức năng vận hành
Nhận biết và chuyển thông tin về trạng thái tắc nghẽn trong mạng.
Thông báo về các thiết bị, các trung kế không bình thường hoặc đang ở tình trạng bảo dưỡng.
Cung cấp các thông tin tính cước.
Cung cấp các phương tiện để đánh giá, đồng chỉnh, cảnh báo từ tổng đài khác.
6
i.3 đặc điểm các hệ thống báo hiệu
Một hệ thống báo hiệu có đặc điểm chung như sau :
- Có tính quốc tế.
- Phù hợp với các thiết bị mà nó phục vụ.
- Khả năng phối hợp với các hệ thống báo hiệu khác.
7
i.4 hệ thống thông tin báo hiệu
Hệ thống thông tin báo hiệu cũng là một hệ thống thông tin điện, nó cũng gồm :
- Tất cả các tín hiệu cần thiết cho việc thiết lập cuộc gọi và cung cấp các dịch vụ khác.
- Công việc truyền dẫn để chuyển tín hiệu từ nguồn tới đích.
8
i.5 kỹ thuật báo hiệu
9
ii. Nội dung của báo hiệu
ii.1 các báo hiệu có trong một cuộc gọi
Ta sẽ phân tích các báo hiệu có trong một cuộc gọi thành công thông qua ví dụ sau:
Thuê bao X thuộc tổng đài A thiết lập cuộc gọi thành công đến thuê bao Y thuộc tổng đài B. Lúc đó, giữa thuê bao và tổng đài và giữa các tổng đài sẽ có các thông tin báo hiệu sau:
10


11
ii.2 Phân loại báo hiệu
Có thể phân loại báo hiệu theo các phương pháp sau:
ii.2.1 Phân theo chức năng
II.2.1.1 Báo hiệu nghe - nhìn (thông báo).
II.2.1.2 Báo hiệu trạng thái (giám sát).
II.2.1.3 Báo hiệu địa chỉ (chọn số).
II.2.2. Phân theo tổng quan
II.2.2.1 Báo hiệu giữa tổng đài với thuê bao.
II.2.2.2 Báo hiệu giữa tổng đài với tổng đài (báo hiệu liên đài)
12
Ii.2.1.1 Báo hiệu nghe - nhìn
Là loại báo hiệu nghe thấy được đối với thuê bao trong tiến trình cuộc gọi.
Các thông tin như sau:
ii.2.1 Phân theo chức năng
13
Âm mời quay số
Khi thuê bao nhấc tổ hợp, tổng đài phát cho thuê bao âm mời quay số với tần số 425Hz liên tục.
Ii.2.1.1 Báo hiệu nghe - nhìn (tt)
14
Âm báo bận
Khi thuê bao bị gọi bận.
Khi thuê bao chủ gọi sau một khoảng thời gian đã nhận được âm mời quay số mà vẫn chưa quay số.
Khi kết thúc cuộc gọi thuê bao bị gọi đặt máy trước thuê bao chủ gọi.
Ii.2.1.1 Báo hiệu nghe - nhìn (tt)
15
Dòng chuông
Dòng chuông được phát cho thuê bao bị gọi khi thuê bao này rỗi với tín hiệu xoay chiều điện áp 75VAC và tần số 25Hz.
Ii.2.1.1 Báo hiệu nghe - nhìn (tt)
16
Hồi âm chuông
Ii.2.1.1 Báo hiệu nghe - nhìn (tt)
17
Các bản tin thông báo
Trong tổng đài có các bản tin đặc biệt được ghi sẵn về các lý do cuộc gọi không thành công như tình trạng ứ tuyến, nghẽn tuyến, hỏng hóc. Lúc đó tổng đài phát cho thuê bao chủ gọi các bản tin tương ứng.
Ii.2.1.1 Báo hiệu nghe - nhìn (tt)
18
II.2.1.2 Báo hiệu trạng thái
(giám sát)
Xác định trạng thái đường dây của thuê bao và cuộc gọi.
Gồm có các trạng thái sau:
19
Trạng thái nhấc tổ hợp
Xuất hiện khi thuê bao nhấc tổ hợp hoặc tín hiệu chiếm dùng từ một đường trung kế gọi vào.
II.2.1.2 Báo hiệu trạng thái (tt)
20
Trạng thái đặt tổ hợp
Xuất hiện khi thuê bao đặt tổ hợp hoặc tín hiệu yêu cầu giải tỏa từ đường trung kế đưa tới.
II.2.1.2 Báo hiệu trạng thái (tt)
21
Trạng thái rỗi - bận
Dựa vào tình trạng tổ hợp của thuê bao bị gọi hoặc đường trung kế là rỗi hay bận hoặc ứ tuyến để tổng đài phát thông tin về trạng thái của thuê bao bị gọi hoặc đường truyền cho thuê bao chủ gọi.
II.2.1.2 Báo hiệu trạng thái (tt)
22
Tình trạng hỏng hóc
Bằng các phép thử, tổng đài xác định trình trạng của đường dây để có thể thông báo cho thuê bao hoặc cho bộ phận điều hành và bảo dưỡng.
II.2.1.2 Báo hiệu trạng thái (tt)
23
tín hiệu trả lời về (đảo cực)
Khi đổ chuông, ngay sau khi thuê bao bị gọi nhấc máy, một tín hiệu ở dạng đảo cực được truyền theo đường dây tới thuê bao chủ gọi.
II.2.1.2 Báo hiệu trạng thái (tt)
24
tín hiệu chiếm dụng và xác nhận chiếm dụng
Khi thuê bao chủ gọi quay mã trung kế để chiếm trung kế, một tín hiệu chiếm dụng sẽ được gởi đi từ tổng đài của thuê bao chủ gọi đến tổng đài của thuê bao bị gọi.
Nếu đường trung kế rỗi, tín hiệu xác nhận chiếm dụng sẽ được gởi ngược lại.
II.2.1.2 Báo hiệu trạng thái (tt)
25
tín hiệu giải phóng hướng đi và giải phóng hướng về
Khi thuê bao chủ gọi và thuê bao bị gọi đặt máy, tín hiệu giải phóng hướng đi sẽ được gởi từ tổng đài thuê bao chủ gọi đến tổng đài thuê bao bị gọi và tín hiệu giải phóng hướng về sẽ được gởi theo hướng ngược lại.
II.2.1.2 Báo hiệu trạng thái (tt)
26
II.2.1.3 Báo hiệu địa chỉ
Các chữ số địa chỉ có thể được phát dưới dạng thập phân (chế độ pulse) hay ở dạng mã đa tần kép (chế độ tone).
27
a) Tín hiệu xung thập phân
II.2.1.3 Báo hiệu địa chỉ (tt)
28
a) Tín hiệu xung thập phân (tt)
29
a) Tín hiệu xung thập phân (tt)
30
Có một khoảng thời gian giữa các số liên tiếp khoảng 100ms để tổng đài phân biệt các chữ số với nhau.
Chú ý : Phương pháp phát các chữ số thập phân này không thể phát khi đang hội thoại.
Các chữ số địa chỉ được phát dưới dạng chuỗi của sự gián đoạn mạch vòng một chiều (DC) nhờ đĩa quay số hoặc hệ thống phím thập phân.
a) Tín hiệu xung thập phân (tt)
31
Ví dụ : Khi quay số 42 thì tín hiệu xung sẽ có dạng như sau
a) Tín hiệu xung thập phân (tt)
32
b) Tín hiệu mã đa tần kép (DTMF)
33
Phương pháp này sử dụng 2 trong 8 tần số âm tần để chuyển các chữ số địa chỉ.
Phương pháp này có ưu điểm là :
Thời gian quay số nhanh hơn.
Có thể quay số trong khi đàm thoại (sử dụng cho điện thoại hội nghị).
b) Tín hiệu mã đa tần kép (tt)
34
Báo hiệu
Báo hiệu
liên đài
Báo hiệu
tổng đài - thuê bao
Cas
ccs
ii.2.2 Phân loại theo tổng quan
35
a) Tín hiệu đường dây thuê bao chủ gọi
Tín hiệu yêu cầu gọi.
Tín hiệu yêu cầu giải tỏa tuyến gọi.
Tín hiệu địa chỉ.
Gồm có các tín hiệu sau:
Tín hiệu báo bận.
Tín hiệu hồi âm chuông.
ii.2.2.1 Báo hiệu đường dây thuê bao
36
b) Tín hiệu đường dây thuê bao bị gọi
Tín hiệu chuông.
Tín hiệu trả lời.
Tín hiệu phục hồi.
Gồm có các tín hiệu sau:
37
ii.2.2.2 Báo hiệu liên đài
a) Phương pháp truyền báo hiệu :
Báo hiệu kênh chung (CCS).
Báo hiệu kênh kết hợp (CAS).
38
ii.2.2.2 Báo hiệu liên đài (tt)
b) Dạng của tín hiệu :
Dạng xung : Tín hiệu được truyền đi dưới dạng xung, ví dụ như tín hiệu địa chỉ.

Dạng liên tục : Truyền liên tục về mặt thời gian nhưng thay đổi về trạng thái đặc trưng như tần số …

Dạng áp chế : Tương tự như truyền xung nhưng khoảng truyền dẫn không ấn định trước mà kéo dài cho đến khi có sự xác nhận của phía thu qua một thiết bị xác nhận truyền về.
39
c) Quá trình báo hiệu liên đài
40
iII. Các Phương pháp truyền dẫn báo hiệu liên đài
Có nhiều cách phân loại phương pháp truyền dẫn báo hiệu, nhưng ở đây ta phân thành hai loại sau:
Báo hiệu kênh kết hợp
(CAS: Chanel Associated Signalling).
Báo hiệu kênh chung
(CCS : Common Chanel Signalling).
41
iii.1 Báo hiệu kênh kết hợp (cas)
Báo hiệu kênh kết hợp là loại báo hiệu mà trong đó các đường báo hiệu đã được ấn định trên mỗi kênh thông tin và các tín hiệu báo hiệu này có thể được truyền theo nhiều cách khác nhau.
iii.1.1 KháI niệm
42
43
Có hai loại thông tin báo hiệu trong báo hiệu kênh kết hợp là :
- Báo hiệu đường dây.
- Báo hiệu thanh ghi (địa chỉ).
iii.1.2 phân loại
44
Báo hiệu đường dây là phương pháp báo hiệu được truyền dẫn giữa các thiết bị kết cuối và thường xuyên kiểm tra đường truyền hoặc tất cả các mạch kết cuối, ví dụ các trạng thái bận, rỗi…
iii.1.2.1 báo hiệu đường dây
45
Báo hiệu thanh ghi là sự truyền tất cả các thông tin có liên quan đến tuyến nối cuộc gọi bao gồm các con số thuê bao bị gọi, những đặc tính của thuê bao đó.
iii.1.2.2 báo hiệu thanh ghi
46
iii.1.3 Các Phương pháp truyền báo hiệu kênh kết hợp (cas)
Có hai phương pháp truyền thông tin báo hiệu trong báo hiệu kênh kết hợp
Phương pháp truyền Đường tiếp đường (link-by-link)
Phương pháp truyền Điểm nối điểm (end-to-end)
47
iii.1.3.1 Phương pháp truyền Điểm nối điểm
Theo phương pháp báo hiệu này, thông tin luôn được truyền đi giữa các đầu cuối của tuyến nối theo tiến triển của nó.
48
Khi thiết lập tuyến nối qua 3 tổng đài A-B-C, thông tin báo hiệu đầu tiên được truyền từ A tới B và sau khi quảng nối B-C được thiết lập thì báo hiệu lại được truyền từ A tới C.
A
B
C
iii.1.3.1 pp truyền Điểm nối điểm (tt)
49
Ví dụ: Giả sử một thuê bao điện thoại ở t/p Hội An - tỉnh Quảng Nam muốn gọi cho một thuê bao ở quận Liên Chiểu - thành phố Đà Nẵng với số điện thoại cần gọi là 0511.3876543
Ta sẽ xét truyền tín hiệu báo hiệu địa chỉ theo phương pháp truyền báo hiệu điểm nối điểm.
iii.1.3.1 pp truyền Điểm nối điểm (tt)
50
iii.1.3.1 pp truyền Điểm nối điểm (tt)
51
Đầu tiên thông tin báo hiệu được truyền đi từ A đến B và sau khi quảng nối từ B đến C được thiết lập thì thông tin báo hiệu tiếp tục truyền đi từ B đến C.
A
B
C
iii.1.3.2 pp truyền Đường tiếp đường
52
iii.1.3.2 pp truyền Đường tiếp đường (tt)
53
Kỹ thuật truyền báo hiệu kênh kết hợp gồm các tín hiệu báo hiệu :
Báo hiệu AC
Báo hiệu DC
Báo hiệu PCM
iii.1.4 Các kỹ thuật truyền tín hiệu báo hiệu trong CAS
54
Tín hiệu báo hiệu này được truyền ở dạng xung nhờ thay đổi cực tính hoặc trở kháng của dây dẫn.
iii.1.4.1 báo hiệu DC
Thông thường, hệ thống làm việc với 3 trạng thái hướng tới và với 2 trạng thái ở hướng về.
55
Các trạng thái được sử dụng ở hướng tới là:
Trở kháng đường dây cao.
Trở kháng đường dây thấp.
Cực tính bình thường.
iii.1.4.1 báo hiệu DC (tt)
56
Các trạng thái được sử dụng ở hướng về là :
Cực tính đảo.
Cực tính bình thường.
iii.1.4.1 báo hiệu DC (tt)
57
Để có thể truyền tín hiệu báo hiệu đi với hai tổng đài ở cách xa nhau, người ta dùng tín hiệu báo hiệu AC.
iii.1.4.2 báo hiệu aC
Báo hiệu trong băng
Gồm có các báo hiệu AC sau:
Báo hiệu ngoài băng
58
Tần số thường được chọn là 2400 Hz.
a) báo hiệu trong băng
Có một bộ phận để phân biệt đâu là thông tin báo hiệu, đâu là thông tin thoại
iii.1.4.2 báo hiệu aC (tt)
59
Sử dụng tần số 3825 Hz.
b) báo hiệu ngoài băng
Trường hợp này phải có thêm phần cứng để nhận lại tín hiệu 3825 Hz.
iii.1.4.2 báo hiệu aC (tt)
60
iii.1.4.3 báo hiệu pcm32
61
Đối với hệ thống PCM32 cứ 15 khung thì tải thông tin báo hiệu cho 30 kênh. Ngoài ra cần một thời gian để tải thông tin đồng bộ đa khung.
iii.1.4.3 báo hiệu pcm32 (tt)
Sử dụng khe thời gian số 16 (TS16) trong mỗi khung tín hiệu 125 micro giây để tải thông tin báo hiệu cho 2 kênh tiếng nói, mỗi kênh sử dụng 4 bits.
62
Như vậy, các khung từ F0 tới F15 tạo thành một đa khung. Trong đó, TS16 của khung F0 dành cho tín hiệu đồng bộ đa khung, TS16 của F1 tải thông tin báo hiệu cho khe TS1 và TS17, TS16 của F2 tải thông tin báo hiệu cho khe TS2 và TS18. tới TS16 của F15 tải báo hiệu cho khe TS15 và TS31. Còn TS0 dùng cho tín hiệu đồng bộ khung đơn và cảnh báo.
iii.1.4.3 báo hiệu pcm32 (tt)
63
iii.2 Báo hiệu kênh chung (ccs)
64
iii.2.1 Khái niệm
65
Báo hiệu kênh chung là gì?
Là một phương thức báo hiệu liên đài trong đó các thông tin báo hiệu liên quan đến việc điều khiển cuộc nối và quản lý mạng được truyền dưới dạng các bản tin trên một kênh 64 kb/s giành riêng cho báo hiệu.
iii.2.1 Khái niệm (tt)
66
III.2.2 Cấu trúc bản tin CCS
Một bản tin báo hiệu CCS bao gồm
67
địa chỉ đích
Địa chỉ này được phân tích tại bất kỳ máy thu nào và được so sánh với địa chỉ của nó. Nếu không trùng thì bản tin đó được truyền đến điểm khác cho đến khi đến đích.
III.2.2 Cấu trúc bản tin CCS (tt)
68
địa chỉ nguồn
Địa chỉ này giúp cho máy tính biết được để khi có nhu cầu cấp phát lại bản tin thì có địa chỉ để yêu cầu phát lại.
III.2.2 Cấu trúc bản tin CCS (tt)
69
số gói
Số gói chỉ ra tất cả các số liệu của bản tin được sắp xếp lần lượt một cách chính xác.
III.2.2 Cấu trúc bản tin CCS (tt)
70
Trường số liệu
Chứa những thông tin của báo hiệu.
Trường kiểm tra lỗi
Cho phép số liệu được kiểm tra trước khi truyền đến đích.
III.2.2 Cấu trúc bản tin CCS (tt)
71
III.2.3 Nhận xét về báo hiệu kênh chung
So với hệ thống báo hiệu thông thường thì hệ thống báo hiệu kênh chung có những đặc điểm sau:
72
tốc độ truyền tín hiệu cao
Hệ thống này truyền thông tin với tốc độ truyền tín hiệu cao hơn hệ thống báo hiệu kênh kết hợp.
III.2.3 Nhận xét (tt)
73
Báo hiệu có thể được truyền theo cả hai hướng đi và về ngay cả khi cuộc đàm thoại đang diễn ra. Điều này có thể thực hiện được vì các kênh thoại độc lập với kênh báo hiệu.
Truyền báo hiệu trong thời gian đàm thoại
III.2.3 Nhận xét (tt)
74
tín hiệu báo hiệu đa dạng và dung lượng báo hiệu lớn
Trong hệ thống báo hiệu kênh chung, số lượng các tín hiệu rất đa dạng và dung lượng báo hiệu lớn.
III.2.3 Nhận xét (tt)
75
Câu hỏi chương 3
1. Trình bày khái niệm và nêu các chức năng của báo hiệu?

2. Phân tích các báo hiệu có được khi thực hiện một cuộc gọi thành công giữa hai thuê bao thuộc 2 tổng đài khác nhau?

3. Trình bày phân loại báo hiệu theo chức năng và theo tổng quan?

4. Trình bày định nghĩa, các phương pháp và các kỹ thuật truyền báo hiệu kênh kết hợp CAS?

5. Trình bày khái niệm, cấu trúc bản tin và nhận xét về báo hiệu kênh chung CCS?