Mạch tự động ghi và trả lời điện thoại

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP. HCM TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ BOÄ MOÂN ÑIEÄN TÖÛ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP ÑEÀ TAØI: MAÏCH TÖÏ ÑOÄNG GHI VAØ TRAÛ LÔØI ÑIEÄN THOAÏI Sinh vieân thöïc hieän : TRAÀN NGOÏC MINH Lôùp : 95 KÑÑ Giaùo vieân höôùng daãn : PHAÏM HOÀNG LIEÂN TP. HOÀ CHÍ MINH 3 - 2000 Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh ---o0o--- Coäng Hoøa Xaõ Hoäi Chuû Nghóa Vieät Nam Ñoäc Laäp – Töï Do – Haïnh Phuùc ---o0o--- KHOA ÑIEÄN BOÄ MOÂN ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Hoï vaø teân: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lôùp: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nghaønh: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Khoùa: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- Ñaàu ñeà luaän vaên: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2- Cô sôû ban ñaàu: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3- Noäi dung caùc phaàn thuyeát minh: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4- Caùc baûn veõ ñoà thò: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5- Caùn boä höôùng daãn: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6- Ngaøy giao nhieäm vuï: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7- Ngaøy hoaøn thaønh nhieäm vuï: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thoâng qua boä moân Ngaøy . . . . thaùng . . . . naêm 2000 Caùn boä höôùng daãn Chuû nhieäm boä moân ( Kyù teân vaø ghi roõ hoï teân ) ( Kyù teân vaø ghi roõ hoï teân ) NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN PHAÛN BIEÄN Lôøi caûm taï Coù leõ khoâng moät ai coù theå queân ñöôïc nhöõng maùi tröôøng maø mình ñaõ ñi qua trong moät thôøi thô aáu cho ñeán luùc tröôûng thaønh. Cöù sau moãi chaëng ñöôøng ñi qua, chuùng em laïi thaáy mình lôùn leân, vöõng vaøng hôn trong kieán thöùc vaø naêng löïc. Chaëng ñöôøng vöøa ñi qua laø chaëng ñöôøng vôùi 5 naêm daøi ñaày gay go vaø thöû thaùch döôùi maùi Tröôøng Ñaïi hoïc Sö phaïm Kyõ Thuaät. Nôi ñaây ñaõ khoâng chæ ñôn giaûn cung caáp cho chuùng em nhöõng kieán thöùc khoa hoïc kyõ thuaät maø quyù hôn caû laø ñaõ nhoùm trong chuùng em ngoïn löûa yeâu khoa hoïc vaø reøn luyeän cho chuùng em moät nghò löïc vöõng vaøng ñeå laøm haønh trang böôùc vaøo ñôøi. Xin caûm ôn nhöõng maùi tröôøng maø em ñaõ ñi qua suoát thôøi nieân thieáu. Em seõ ghi nhôù maõi coâng ôn cuûa taát caû thaày coâ ñaõ dìu daét em töø nhöõng buoåi hoïc vôû loøng ñeán nay. Kính lôøi caûm ôn khoa Ñieän cuøng caùc thaày coâ cuûa khoa, ñaõ daønh nhieàu tình caûm toát ñeïp ñoái vôùi chuùng em vaø taïo moïi ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå chuùng em hoïc taäp toát. Gôûi ñeán coâ PHAÏM HOÀNG LIEÂN lôøi ghi ôn voâ vaøn, ngöôøi ñaõ tröïc tieáp theo saùt, taän tình höôùng daãn em trong suoát quaù trình laøm luaän vaên. Beân caïnh ñoù gia ñình coøn laø nguoàn ñoäng löïc to lôùn veà tinh thaàn laãn vaät chaát giuùp cho chuùng em böôùc ñi treân con ñöôøng maø chuùng em ñaõ choïn. Xin chaân thaønh caùm ôn Cha, Meï vaø chò Hai ñaõ heát söùc ñoäng vieân vaø giuùp ñôõ em veà moïi maët trong suoát quaù trình hoïc taäp. Sau cuøng laø lôøi caûm ôn chaân thaønh veà söï giuùp ñôõ vaø nhöõng yù kieán ñoùng goùp cuûa caùc baïn cuøng lôùp trong suoát quaù trình laøm ñeà taøi. TRAÀN NGOÏC MINH Lôøi môû ñaàu Töø giöõa nhöõng naêm 80 ñeán nay coâng ngheä cheá taïo linh kieän baùn daãn coù nhöõng phaùt trieãn ñaäm neùt ñeå hoã trôï cho söï phaùt trieãn cuûa coâng ngheä thoâng tin, vaø söï töï ñoäng hoùa trong coâng nghieäp, … Vôùi ñoä tích hôïp ngaøy caøng cao, coâng suaát tieâu taùn beù hôn, thoâng minh hôn noù ñaõ laøm thay ñoåi haün caáu truùc cuûa neàn coâng nghieäp hieän taïi. Böôùc vaøo ñaàu theá kyû 21 kyõ thuaät ñieän töû_vi ñieän töû seõ laø “Chieác chìa khoùa kyõ thuaät“ cho caùc nöôùc treân theá giôùi böôùc vaøo kyû nguyeân môùi_ kyû nguyeân cuûa coâng ngheä thoâng tin. Tuy chæ môùi thaâm nhaäp vaøo nöôùc ta nhöng coâng ngheä thoâng tin ñaõ phaùt trieãn raát nhanh vaø ngaøy caøng giöõ vai troø quan troïng trong neàn coâng nghieäp nöôùc nhaø. Heä thoáng vieãn thoâng, dòch vuï khaùch haøng, thoâng tin di ñoäng, nhaén tin caøng phaùt trieãn vôùi tính hieän ñaïi vaø töï ñoäng hoùa ngaøy caøng cao. Trong quyeån luaän vaên naøy em muoán trình baøy loaïi “Maïch Töï Ñoäng Ghi Vaø Traû Lôøi Ñieän Thoaïi“, ñaây laø loaïi maïch coù raát nhieàu öùng duïng trong thöïc teá vaø ñaõ ñöôïc caùc haõng ñieän töû lôùn saûn xuaát vaø tung ra thò tröôøng. Do kieán thöùc coøn non keùm, kinh nghieäm ít oûi vaø thôøi gian coù haïn, chaéc chaén raèng taäp luaän vaên naøy ít nhieàu khoâng theå traùnh khoûi thieáu soùt, kính mong quí thaày coâ vaø baïn beø vui loøng boû qua vaø ñoùng goùp yù kieán ñeå taäp luaän vaên ngaøy caøng hoaøn thieän hôn. Cuoái cuøng em xin chaân thaønh caùm ôn coâ Phaïm Hoàng Lieân_ ngöôøi ñaõ nhieät tình höôùng daãn vaø giuùp ñôõ em trong suoát thôøi gian laøm ñeà taøi ñeå luaän vaên cuûa em ñöôïc hoaøn thaønh vôùi thôøi gian sôùm nhaát vaø hoaøn chænh nhaát. Xin caùm ôn taát caû caùc baïn cuøng lôùp ñaõ ñoùng goùp yù kieán vaø taøi lieäu ñeå cho taäp luaän vaên ñöôïc hoaøn taát. Tp Hoà Chí Minh Ngaøy 22 thaùng 02 naêm 2000 Sinh vieân thöïc hieän: Traàn Ngoïc Minh Nhieäm vuï luaän vaên toát nghieäp Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân höôùng daãn Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân phaûn bieän Lôøi caûm ôn Lôøi noùi ñaàu Daãn nhaäp MUÏC LUÏC CHÖÔNG I : TOÅNG ÑAØI ÑIEÄN TÖÛ SÔ LÖÔÏC LÒCH SÖÛ PHAÙT TRIEÃN TOÅNG ÑAØI GIÔÙI THIEÄU Ñònh Nghóa Phaân Loaïi SÔ ÑOÀ KHOÁI TOÅNG ÑAØI ÑIEÄN THOAÏI Khoái Chuyeån Maïch Khoái Baùo Hieäu Khoái Ñieàu Khieån Ngoaïi Vi Thueâ Bao Vaø Trung Keá CAÙC KYÕ THUAÂT CHUYEÅN MAÏCH ÑIEÄN TÖÛ BAÙO HIEÄU TRONG TOÅNG ÑAØI Giôùi Thieäu Chung Caùc Heä Thoáng Baùo Hieäu Vai Troø Cuûa Heä Thoáng Baùo Hieäu Keânh Chung Soá 7 NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA TOÅNG ÑAØI CHÖÔNG II : KHAÙI QUAÙT CHUNG VEÀ MAÙY ÑIEÄN THOAÏI NGUYEÂN TAÉC CAÁU TAÏO MAÙY ÑIEÄN THOAÏI CHÖÙC NAÊNG TOÅNG QUAÙT CUÛA MAÙY ÑIEÄN THOAÏI PHAÂN LOAÏI CAÙC KIEÅU ÑIEÄN THOAÏI Phaân Loaïi Theo Phöông Thöùc Tieáp Daây Phaân Loaïi Theo Tính Naêng Söû Duïng YEÂU CAÀU VEÀ MAÏCH ÑIEÄN MAÙY ÑIEÄN THOAÏI CHÖÔNG III : MAÏNG ÑIEÄN THOAÏI MAÏNG PHAÂN CAÁP VAØ MAÏNG CHUYEÅN MAÏCH CAÙC ÑAËC TÍNH TRUYEÀN CUÛA MAÏNG ÑIEÄN THOAÏI Tieáng Doäi. Daõi Thoâng. Caùc Cuoän Phuï Taûi Suy Hao Tín Hieäu, Caùc Möùc Coâng Suaát Vaø Nhieãu. VOØNG NOÄI BOÄ VAØ TÍN HIEÄU BAÙO CHÖÔNG IV : GIÔÙI THIEÄU LINH KIEÄN OPTO 4N35 VI MAÏCH THUAÄT TOAÙN TL082 IC LM567 IC GHI PHAÙT NGÖÕ AÂM IC LM555 CHÖÔNG V : THIEÁT KEÁ CHI TIEÁT SÔ ÑOÀ KHOÁI TOÅNG QUAÙT MAÏCH GIAO TIEÁP ÑÖÔØNG DAÂY MAÏCH ÑEÁM HOÀI CHUOÂNG MAÏCH CONTROL RELAY MAÏCH HYBRID VAØ MAÏCH LOÏC MAÏCH BUSY TONE MAÏCH TAÏO TAÛI GIAÛ MAÏCH PHAÙT TIEÁNG NOÙI MAÏCH ÑÒNH THÔØI KEÁT LUAÄN CHÖÔNG I: TOÅNG ÑAØI ÑIEÄN TÖÛ I. SÔ LÖÔÏC LÒCH SÖÛ PHAÙT TRIEÅN TOÅNG ÑAØI: Naêm 1876 vieäc truyeàn tieáng noùi qua khoaûng caùch xa baèng sôïi caùp ñoàng trôû thaønh hieän thöïc khi Alexander Graham Bell phaùt minh ra maùy ñieän thoïai. Heä thoáng toång ñaøi nhaân coâng ñöôïc goïi laø toång ñaøi cô ñieän ñöôïc xaây döïng ôû New Haven cuûa Myõ naêm 1878 laø toång ñaøi thöông maïi ñaàu tieân treân theá giôùi. Ñeå ñaùp öùng nhu caàu ngaøy caøng taêng veà caùc dòch vuï ñieän thoaïi moät caùch thoûa ñaùng, heä thoáng toång ñaøi töï ñoäng ñöôïc A.B Strowger cuûa Myõ phaùt minh naêm 1889. Phieân baûn caûi tieán moâ hình naøy goïi laø heä thoáng toång ñaøi kieåu Strowger trôû thaønh phoå bieán vaøo caùc naêm 20, trong heä thoáng Strowger, caùc cuoäc goïi ñöôïc keát noái lieân tieáp tuøy theo caùc soá ñieän thoaïi trong heä thaäp phaân vaø do ñoù ñöôïc goïi laø heä thoáng töøng naác. Sau chieán tranh theá giôùi laàn thöù II, nhu caàu veà caùc toång ñaøi coù khaû naêng xöû lí caùc cuoäc goïi töï ñoäng nhanh choùng taêng leân. Ñeå phaùt trieãn loaïi heä thoáng toång ñaøi naøy yeâu caàu phaûi coù söï tieáp caän môùi hoaøn toaøn, do caàn phaûi giaûi quyeát caùc vaán ñeà phöùc taïp veà tính cöôùc vaø ñoái vôi vieäc xuaát hieän moät cuoäc goïi môùi ñoøi hoûi phaûi xöû lyù nhieàu tieán trình. Heä toång ñaøi vôùi caùc thanh ngang doïc ñöôïc ra ñôøi. Heä toång ñaøi vôùi caùc thanh ngang doïc ñöôïc ñaëc tröng bôûi vieäc taùch bieät hoaøn toaøn chuyeån maïch cuoäc goïi vaø caùc maïch ñieàu khieån. Ñoái vôùi chuyeån maïch ngang doïc, loaïi thanh ngang doïc kieåu môû ñoùng ñöôïc söû duïng, baèng caùch söû duïng loaïi chuyeån maïch naøy coù moät boä phaän môû ñoùng coù söû duïng rôø-le ñieän töø. Chaát luôïng cuûa cuoäc goïi ñöôïc caûi thieän raát nhieàu. Ngoaøi ra ngöôøi ta coøn söû duïng moät heä dieàu khieån chung ñeå ñieàu khieån ñoàng thôøi moät soá tröôøng chuyeån maïch. khi ñoù laø caùc xung quay soá ñöôïc löu tröõ vaøo caùc maïch nhôù vaø sau ñoù baèng moät thuaät toaùn ñöôïc xaùc ñònh tröôùc, caùc thoâng tin ñòa chæ thueâ bao bò goïi seõ ñöôïc phaân tích ñeå löïa choïn, thieát laäp tuyeán noái tôùi thueâ bao bò goïi. Naêm 1965 toång ñaøi ñieän töû coù dung luôïng lôùn ñöôïc goïi laø ESS No.1 ñöôïc laép ñaët vaø ñöa vaøo khai thaùc thaønh coâng ôû Myõ. Töø ñoù môû ra moät kæ nguyeân môùi cho heä thoáng toång ñaøi ñieän töû. Heä thoáng ESS No.1 laø moät heä toång ñaøi söû duïng caùc maïch ñieän töû, bao goàm caùc vi maïch xöû lí vaø caùc boä nhôù ñeå löu tröõ chöông trình cho quaù trình xöû lí cuoäc goïi vaø khai thaùc baûo döôõng. Nhôø ñoù ñaõ taêng ñöôïc toác ñoä xöû lí cuoäc goïi, dung löôïng toång ñaøi ñöôïc taêng leân ñaùng keå. Ngoaøi ra heä tôûng ñaøi ñieän töû coøn taïo ñöôïc nhieàu dòch vuï môùi cung caáp cho ngöôøi söû duïng, ñoàng thôøi ñeå vaän haønh vaø baûo döôõng toát hôn, toång ñaøi naøy ñöôïc trang bò chöùc naêng töï chaån ñoaùn. Taàm quan troïng cuûa vieäc trao ñoåi thoâng tin vaø soá lieäu moät caùch kòp thôøi coù hieäu quaû ñang trôû neân quan troïng hôn khi xaõ hoäi tieán ñeán theá kæ thöù 21. Ñeå ñaùp öùng moät phaïm vi roäng caùc nhu caàu cuûa con ngöôøi soáng trong giai ñoaïn ñaàu cuûa kæ nguyeân thoâng tin, caùc dòch vuï môùi nhö dòch vuï truyeàn soá lieäu, dòch vuï truyeàn hình bao goàm caû dòch vuï ñieän thoaïi truyeàn hình, caùc dòch vuï thoâng tin di ñoäng ñang ñöôïc phaùt trieån vaø thöïc hieän. Nhaèm thöïc hieän coù keát quaû caùc dòch vuï naøy, IDN (maïng soá tích hôïp) coù khaû naêng keát hôïp coâng ngheä chuyeån maïch vaø truyeàn daãn thoâng tin qua quaù trình xöû lí soá laø moät ñieàu kieän tieân quyeát. Ngoaøi ra vieäc ñieàu cheá xung maõ PCM ñöôïc duøng trong caùc heä thoáng truyeàn daãn ñaõ ñöôïc aùp duïng cho caùc heä thoáng chuyeån maïch ñeå thöïc hieän vieäc chuyeån maïch soá. Döïa vaøo coâng ngheä PCM, moät maïng ña dòch vuï soá (ISDN) coù theå xöû lí nhieàu luoàng vôùi caùc dòch vuï khaùc nhau ñang ñöôïc phaùt trieån hieän nay. II. GIÔÙI THIEÄU: 1 Ñònh nghóa: Toång ñaøi laø moät heä thoáng chuyeån maïch, noù coù nhieäm vuï keát noái caùc cuoäc lieân laïc töø thieát bò ñaàu cuoái chuû goïi (calling side) ñeán thieát bò ñaàu cuoái bò goïi (called side). 2 Phaân loaïi : 2.1 Toång ñaøi nhaân coâng: Toång ñaøi nhaân coâng ra ñôøi töø khi môùi baét ñaàu hình thaønh heä thoáng thoâng tin ñieän thoaïi. Trong toång ñaøi naøy, vieäc ñònh höôùng thoâng tin ñöôïc thöïc hieän bôûi söùc ngöôøi. Noùi caùch khaùc vieäc keát noái thoâng thoaïi cho caùc thueâ bao ñöôïc thöïc hieän bôûi caùc thao taùc tröïc tieáp cuûa con ngöôøi. Ngöôøi thöïc hieän caùc thao taùc naøy ñöôïc goïi laø ñieän thoaïi vieân. Nhieäm vuï cuûa ñieän thoaïi vieân trong toång ñaøi naøy bao goàm: Nhaän bieát nhu caàu cuûa thueâ bao goïi baèng caùc tín hieäu ñeøn baùo hoaëc chuoâng keâu, ñoàng thôøi ñònh vò ñöôïc thueâ bao goïi. Tröïc tieáp hoûi thueâ bao goïi xem coù nhu caàu thoâng thoaïi vôùi thueâ bao bò goïi naøo. Tröïc tieáp caáp chuoâng cho thueâ bao bò goïi baèng caùch ñoùng boä chuyeån maïch cung caáp doøng ñieän AC ñeán thueâ bao bò goïi neáu thueâ bao naøy khoâng baän. Trong tröôøng hôïp thueâ bao bò goïi baän, ñieän thoaïi vieân seõ traû lôøi cho thueâ bao goïi bieát. Khi thueâ bao bò goïi nghe ñöôïc aâm hieäu chuoâng vaø nhaác maùy, ñieän thoaïi vieân nhaän bieát ñieàu naøy vaø ngaét doøng chuoâng, keát noái hai thueâ bao cho pheùp ñaøm thoaïi. Neáu moät trong hai thueâ bao gaùc maùy (theå hieän qua ñeøn hoaëc chuoâng), ñieän thoaïi vieân nhaän bieát ñieàu naøy vaø tieán haønh giaûi toûa cuoäc goïi, baùo cho thueâ bao coøn laïi bieát cuoäc ñaøm thoaïi ñaõ chaám döùt. Nhö vaäy nhöõng toång ñaøi nhaân coâng ñaàu tieân, caùc cuoäc ñaøm thoaïi ñeàu ñöôïc thieát laäp bôûi ñieän thoaïi vieân noái daây baèng phích caém hay khoùa di chuyeån. Taïi toång ñaøi phaûi coù moät maùy ñieän thoaïi vaø caùc nguoàn ñieän DC, AC ñeå cung caáp cho cuoäc ñaøm thoaïi, ñoå chuoâng. Nhöôïc ñieåm cuûa toång ñaøi nhaân coâng: Thôøi gian keát noái laâu. Deã bò nhaàm laãn do thao taùc baèng tay. Vôùi dung löôïng lôùn, keát caáu thieát bò toång ñaøi phöùc taïp neân caàn coù nhieàu ñieän thoaïi vieân laøm vieäc cuøng moät luùc môùi ñaûm baûo thoâng thoaïi cho caùc thueâ bao moät caùch lieân tuïc. 2.2/ Toång ñaøi töï ñoäng: Cuøng vôùi söï tieán boä cuûa khoa hoïc kyõ thuaät, nhaát laø kyõ thuaät ñieän töû, toång ñaøi ñieän thoaïi ñaõ chuyeån sang moät phöông thöùc hoaït ñoäng hoaøn toaøn môùi, phöông thöùc keát noái thoâng thoaïi töï ñoäng. 2.3/ Toång ñaøi cô ñieän: Kyõ thuaät chuyeån maïch chuû yeáu nhôø vaøo caùc chuyeån maïch baèng cô khí ñöôïc ñieàu khieån baèng caùc maïch ñieän töû. Trong toång ñaøi cô ñieän vieäc nhaän daïng thueâ bao goïi, xaùc ñònh thueâ bao bò goïi, caáp caùc aâm hieäu, keát noái thoâng thoaïi… ñeàu ñöôïc thöïc hieän moät caùch töï ñoäng nhôø vaøo caùc maïch ñieàu khieån baèng ñieän töû cuøng vôùi caùc boä thao taùc chuyeån maïch baèng cô khí. So vôùi toång ñaøi nhaân coâng, toång ñaøi cô ñieän coù caùc öu ñieåm lôùn sau: Thôøi gian keát noái thoâng thoaïi nhanh hôn. Dung löôïng toång ñaøi coù theå taêng leân nhieàu. Giaûm nheï coâng vieäc cuûa ñieän thoaïi vieân. Tuy nhieân buoåi ñaàu ra ñôøi noù vaãn coøn toàn taïi moät soá nhöôïc ñieåm: Thieát bò khaù coàng keành. Tieâu toán nhieàu naêng löôïng. Giaù thaønh caùc boä chuyeån ñoåi baèng cô khí khaù cao, tuoåi thoï keùm. Ñieàu khieån keát noái phöùc taïp. Caùc nhöôïc ñieåm caøng theå hieän roõ khi dung löôïng toång ñaøi caøng lôùn. 2.4/ Toång ñaøi ñieän töû: Cuøng vôùi söï phaùt trieãn cuûa linh kieän baùn daãn, caùc thieát bò ngaøy caøng trôû neân thoâng minh hôn, giaù thaønh ngaøy caøng giaûm. Noù laàn löôït thay theá phaàn cô khí coøn laïi cuûa toång ñaøi cô ñieän. Vieäc thay theá naøy laøm cho toång ñaøi goïn nheï raát nhieàu, thôøi gian keát noái thoâng thoaïi nhanh hôn, naêng löôïng tieâu taùn ít hôn. Dung löôïng toång ñaøi taêng leân ñaùng keå. Coâng taùc söûa chöõa baûo trì, phaùt hieän hö hoûng cuõng deã daøng hôn. Chính vì vaäy toång ñaøi ñieän töû hieän nay ñaõ haàu nhö thay theá hoaøn toaøn toång ñaøi nhaân coâng vaø toång ñaøi cô ñieän treân theá giôùi. Hieän nay treân maïng vieãn thoâng Vieät Nam coù 5 loaïi toång ñaøi sau : Toång ñaøi cô quan PABX: ñöôïc söû duïng trong caùc cô quan, khaùch saïn vaø thöôøng söû duïng trung keá CO-Line(central office). Toång ñaøi noâng thoân (Rural Exchange): ñöôïc söû duïng ôû caùc xaõ, khu daân cö ñoâng, chôï vaø coù theå söû duïng taát caû caùc loaïi trung keá. Toång ñaøi noäi haït LE (Local Exchange): ñöôïc ñaët ôû trung taâm huyeän tænh vaø söû duïng taát caû caùc loaïi trung keá. Toång ñaøi ñöôøng daøi TE (Toll Exchange): duøng ñeå keát noái caùc toãng ñaøi noäi haït ôû caùc tænh vôùi nhau, chuyeån maïch caùc cuoäc goïi ñöôøng daøi trong nöôùc. Toång ñaøi cöûa ngoõ quoác teá (Gateway Exchange): toång ñaøi naøy duøng ñeå choïn höôùng vaø chuyeån maïch caùc cuoäc goïi vaøo maïng quoác teá ñeå noái caùc quoác gia vôùi nhau, coù theå chuyeån taûi cuoäc goïi quaù giang. III SÔ ÑOÀ KHOÁI TOÅNG ÑAØI ÑIEÄN THOAÏI: Giao tieáp thueâ bao Giao tieáp trung keá Chuyeån maïch Baùo hieäu thueâ bao Baùo hieäu trung keá Ñieàu khieån Caùc ñöôøng Caùc ñöôøng thueâ bao trung keá Khoái chuyeån maïch: 1.1/ Chöùc naêng: Chöùc naêng chuû yeáu cuûa khoái naøy laø thöïc hieän thieát laäp tuyeán noái giöõa moät ñaàu vaøo baát kì vôùi moät ñaàu ra baát kì. Ñoái vôùi heä thoáng chuyeån maïch soá, ñeå thieát laäp tuyeán ñaøm thoaïi giöõa hai thueâ bao caàn phaûi thieát laäp tuyeán noái cho caû 2 höôùng: ñi vaø veà. 1.2/ Yeâu caàu: Khoái chuyeån maïch phaûi ñaûm baûo ñöôïc khaû naêng ñaáu noái giöõa moät ñaàu vaøo baát kì vôùi moät ñaàu ra baát kì, noùi caùch khaùc khoái chuyeån maïch phaûi coù ñoä tieáp thoâng hoaøn toaøn (chuyeån maïch khoâng vöôùng – non blocking). 1.3/ Caáu taïo: Bao goàm chuyeån maïch ñieän cô (chuyeån maïch töøng naác, chuyeån maïch ngang doïc), chuyeån maïch ñieän töû analog, digital…. Trong toång ñaøi soá tröôøng chuyeån maïch soá laø tröôøng chuyeån maïch maø tín hieäu chuyeån maïch qua ñoù daïng soá (digital). Tröôøng chuyeån maïch soá coù caùc caáu truùc khaùc nhau tuøy theo dung löôïng toång ñaøi vaø caùc nhaø saûn xuaát toång ñaøi maø caùc tröôøng chuyeån maïch coù caùc loaïi caáu truùc khaùc nhau. Khoái baùo hieäu: 2.1/ Chöùc naêng: Thöïc hieän vieäc trao ñoåi thoâng tin baùo hieäu thueâ bao, thoâng tin baùo hieäu ñöôøng trung keá lieân ñaøi ñeà phuïc vuï cho quaù trình thieát laäp, giaûi phoùng caùc cuoäc goïi. Caùc thoâng tin naøy ñöôïc trao ñoåi vôùi caùc heä thoáng ñieàu khieån ñeå thöïc hieän quaù trình xöû lyù cuoäc goïi (quaù trình tìm choïn vaø thieát laäp, giaûi phoùng tuyeán noái cho cuoäc goïi). + Baùo hieäu thueâ bao toång ñaøi Bao goàm nhöõng thoâng tin ñaëc tröng baùo hieäu cho caùc traïng thaùi: nhaác toå hôïp – hook off ñaët toå hôïp – hook on thueâ bao phaùt xung thaäp phaân thueâ bao phaùt xung ña taàn DTMF thueâ bao aán phím Flash (chaäp nhaû nhanh phím toå hôïp) … + Baùo hieäu toång ñaøi thueâ bao Ñoù laø caùc thoâng tin baùo hieäu veà caùc aâm baùo nhö sau: aâm môøi quay soá aâm baùo baän aâm baùo taéc ngheõn hoài aâm chuoâng xung tính cöôùc 12 Khz, 16 Khz töø toång ñaøi ñöa tôùi ngoaøi ra coøn coù caùc baûng tin thoâng baùo khaùc vaø doøng ñieän chuoâng 25Hz, 75V-90V töø toång ñaøi ñöa tôùi thueâ bao khi thueâ bao bò goïi. Baùo hieäu trung keá: laø quaù trình trao ñoåi thoâng tin veà caùc ñöôøng trung keá (roãi, baän, thoâng tin ñòa chæ, thoâng tin cöôùc, …) giöõa hai hoaëc nhieàu toång ñaøi vôùi nhau. Trong maïng hôïp nhaát IDN coù 2 phöông phaùp baùo hieäu trung keá ñöôïc söû duïng: Baùo hieäu keânh rieâng CAS Baùo hieäu keânh chung CCS 2.2/ Yeâu caàu: Heä thoáng baùo hieäu cuûa toång ñaøi phaûi coù khaû naêng töông thích vôùi caùc heä thoáng baùo hieäu cuûa caùc toång ñaøi khaùc nhau trong maïng vieãn thoâng thoáng nhaát, thuaän tieän cho söû duïng, deã daøng thay ñoåi theo yeâu caàu cuûa maïng löôùi. 3 Khoái Ñieàu Khieån: 3.1/ Chöùc naêng: Phaân tích xöû lí caùc thoâng tin töø khoái baùo hieäu ñöa tôùi ñeå thieát laäp hoaëc giaûi phoùng cuoäc goïi. Caùc cuoäc goïi coù theå laø cuoäc goïi noäi haït, cuoäc goïi ra, cuoäc goïi vaoø, cuoäc goïi chuyeån tieáp… Thöïc hieän tính cöôùc cho caùc cuoäc goïi, thöïc hieän chöùc naêng giao tieáp ngöôøi- maùy, caäp nhaät döõ lieäu. Ngoaøi ra khoái ñieàu khieån coøn coù chöùc naêng thuoäc veà khai thaùc baûo döôõng heä thoáng ñeå ñaûm baûo cho heä thoáng hoaït ñoäng tin caäy. 3.2/ Yeâu caàu: Coù ñoä tin caäy cao, coù khaû naêng phaùt hieän vaø ñònh vò hö hoûng nhanh choùng, chính xaùc, thuû tuïc khai thaùc baûo döôõng linh hoaït, thuaän tieän cho ngöôøi söû duïng, khaû naêng phaùt trieãn dung löôïng thuaän tieän… 3.3/ Caáu truùc: Bao goàm taäp hôïp caùc boä xöû lyù, boä nhôù (cô sôû döõ lieäu), caùc thieát bò ngoaïi vi: baêng töø, ñóa cöùng, maøn hình, maùy in… heä thoáng ñieàu khieån coù caáu truùc taäp trung, phaân taùn vaø caáu truùc ñieàu khieån giöõa caáu truùc taäp trung vaø phaân taùn. Caùc thieát bò ñieàu khieån phaûi ñöôïc trang bò döï phoøng ñeå ñaûm baûo ñoä tin caäy heä thoáng. 4 Ngoaïi Vi Thueâ Bao, Trung Keá: 4.1/ Chöùc naêng: Thöïc hieän chöùc naêng giao tieáp giöõa caùc ñöôøng daây thueâ bao, caùc ñöôøng trung keá vôùi khoái chuyeån maïch. Thueâ bao ñöôïc trang bò coù theå laø thueâ bao Analog, Digital tuøy theo caáu truùc maïng toång ñaøi. Trung keá ñöôïc trang bò coù theå laø trung keá Analog, Digital. 4.2/ Yeâu caàu : Coù khaû naêng ñaáu noái caùc loaïi thueâ bao, trung keá khaùc nhau: nhö thueâ bao analog thoâng thöôøng, thueâ bao soá… ñöôøng trung keá analog, ñöôøng trung keá digital… coù trang bò caùc thieát bò phuï trôï ñeå phuïc vuï cho quaù trìng xöû lyù cuoäc goïi (taïo caùc loaïi aâm baùo, thu phaùt xung, baûn tin thoâng baùo, ño thöû…) 4.3/ Caáu truùc: Ngoaïi vi thueâ bao thöôøng coù caáu truùc laø boä taäp trung thueâ bao ñeå thöïc hieäm taäp trung löu löôïng treân caùc ñöôøng daây thueâ bao thaønh moät soá ít ñöôøng PCM noäi boä coù maät ñoä löu thoaïi raát nhieàu ñeå ñöa tôùi tröôøng chuyeån maïch thöïc hieän ñieàu khieån ñoåi noái thieát laäp tuyeán ñaøm thoaïi (ñoái vôùi cuoäc goïi ra). Ngoaïi vi trung keá thöïc hieän söï phoái hôïp veà toác ñoä, pha, toå chöùc caùc keânh thoaïi treân tuyeán PCM giöõa ñöôøng PCM ñaáu noái lieân ñaøi vaø ñöôøng PCM ñaáu noái noäi boä trong toång ñaøi. IV CAÙC KYÕ THUAÄT CHUYEÅN MAÏCH ÑIEÄN TÖÛ: 1 Caùc Kyõ Thuaät Chuyeån Maïch: 1.1 Chuyeån maïch theo phöông phaùp keát noái khoâng gian (space switch): Chuyeån maïch khoâng gian thöôøng ñöôïc söû duïng cho chuyeån maïch töông töï. Ngoaøi ra coøn ñöôïc söû duïng keát hôïp vôùi chuyeån maïch thôùi gian trong caùc heä chuyeån maïch TST, STS, TSTS… Caáu taïo chung cuûa chuyeån maïch khoâng gian laø caùc ma traän tieáp ñieåm N ñaàu vaøo vaø M ñaàu ra. Moãi ñaàu vaøo baàt kì trong caùc ñaàu vaøo coù theå ñöôïc noái vôùi baát kì ñaàu ra naøo trong M ñaàu ra. Coù 2 loaïi chuyeån maïch khoâng gian laø: chuyeån maïch khoâng gian tieáp thoâng hoaøn toaøn (non-blocking) vaø chuyeån maïch khoâng gian tieáp thoâng khoâng hoaøn toaøn (blocking). Chuyeån maïch tieáp thoâng hoaøn toaøn: 1 2 3 ….. M 1 2 3 . . . N M = N Soá ñaàu vaøo N vaø soá ñaàu ra M baèng nhau. Nhö vaäy taïi moät thôøi ñieåm ñaàu vaøo baát kì seõ coù ít nhaát moät tieáp ñieåm noái vôùi ñaàu ra baát kì. Khaû naêng thoâng thoaïi laø 100%. Chuyeån maïch tieáp thoâng khoâng hoaøn toaøn: Soá ñaàu vaøo N lôùn hôn soá ñaàu ra M. khaû naêng keát noái ñaàu vaøo vôùi ñaàu ra laø: 1 2 3 . . . M 1 2 3 N > M . . . N Chuyeån maïch nhieàu taàng : Heä thoáng chuyeån maïch moät taàng duøng ma traän tieáp ñieåm vuoâng hay chöõ nhaät coù nhöôïc ñieåm laø: khi muoán keát noái moät thueâ bao vôùi moät aâm hieäu hay moät thueâ bao khaùc thì phaûi ñoùng moät tieáp duy nhaát töông öùng. Do ñoù neáu tieáp ñieåm naøy hoûng thì thueâ bao ñoù seõ bò coâ laäp. Hôn nöõa soá tieáp ñieåm taêng theo luõy thöøa baäc 2 vôùi soá thueâ bao neân phaàn cöùng cuûa toång ñaøi seõ phöùc taïp vaø khoâng coù tính kinh teá khi toång ñaøi coù dung löôïng lôùn. Ñeå giaûm soá tieáp ñieåm trong khi vaãn caàn phaûi taêng dung löôïng thueâ bao, ngöôøi ta duøng phöông phaùp chuyeån maïch nhieàu taàng. N ñaàu vaøo ñöôïc chia thaønh N/n nhoùm, moãi nhoùm goàm n keânh. Caùc nhoùm naøy laø ma traän caáp thöù nhaát. Caùc ñaàu ra cuûa noù thaønh ñaàu vaøo caùc ma traän caáp thöù hai vaø cöù nhö vaäy cuoái cuøng coù N lôùn ñaàu ra. Caùc thieát bò noái ñaàu vaøo cuûa noù vôùi caáp 1, ñaàu ra vôùi caáp cuoái cuøng. Hình sau ñaây minh hoïa chuyeån maïch 3 taàng. n k n k n k a a a a a a k n k n k n 1 1 N ñaàu nj nj N vaøo ñaàu ra 1 1 nj nj 1 1 nj nj Coù k ma traän caáp 2. Moãi ma traän caáp 1coù N ñaàu vaøo vaø k ñaàu ra noái vaøo ma traän caáp 2. Moãi ma traän caáp 2 coù a = N/ n ñaàu vaøo vaø a ñaàu ra noái vôùi taát caû caùc ma traän caáp 1 vaø 3. Toång soá tieáp ñieåm cuûa heä thoáng chuyeån maïch: NX = 2Nk + k(N / n )2 Giaû söû muoán thieát laäp ñöôøng noái töø a ñeán b, tröôøng hôïp xaáu nhaát laø (n-1) ñaàu vaøo vaø(n-1) ñaàu ra cuûa caáp giöõa ñang duøng. Nhö vaäy coù (2n-2) boä chuyeån maïch cuûa taàng trung taâm khoâng cho pheùp ñi töø a ñeán b. neáu coù theâm moät boâï chuyeån maïch ôû taàng trung taâm thì vieäc ngeõn seõ khoâng xaûy ra. Nghóa laø toång soá ma traän ôû taàng giöõa ñeå taéc ngeõn khoâng xaûy ra laø: k=(2n-2) + 1 =2n-1 vôùi k toái thieåu ñeå khoâng taéc ngheõn ôû treân ta coù: NX = 2N(2n-1) + (2n-1)(N/ n)2 Xaùc ñònh n ñeå NX ñaït giaù trò cöïc tieåu. Laáy ñaïo haøm baäc nhaát cuûa NX theo n roài cho baèng 0 ta tìm ñöôïc giaù trò n: n = (N/ n)1/2 Vaäy giaù trò cöïc tieåu cuûa NX laø: NXMIN = 4n[(2N)1/2 – 1] Laø caùc giaù trò toái öu khi phaân chia soá ñöôøng thueâ bao trong moãi nhoùm vaø soá tieáp ñieåm toái thieåu ñeã thoõa maõn non-blocking. Ta nhaän thaáy soá tieáp ñieåm taêng theo tæ leä soá muõ 3/2 so vôùi möùc taêng dung löôïng cuûa toång ñaøi, ñieàu naøy laøm giaûm soá tieáp ñieåm ñaùng keå trong quaù trình thieát keá caùc toång ñaøi coù dung löôïng lôùn vaø cöïc lôùn, ñöôïc minh hoïa trong baûng sau : Soá ñöôøng noái Soá tieáp ñieåm CM 3 taàng Soá tieáp ñieåm CM ñôn taàn 128 7680 16384 512 63488 622144 3048 516096 4.2*106 8912 4.2*106 6.7*107 Öu vaø khuyeát ñieåm cuûa chuyeån maïch khoâng gian: Maïng chuyeån maïch khoâng gian laø 1 loaïi chuyeån maïch ñaàu tieân trong kyõ thuaät chuyeån maïch. Theá heä thöù 1 laø vieäc ñieàu khieån keát noái caùc ma traän chuyeån maïch thöïc hieän bôûi con ngöôøi. Vôùi söï phaùt trieån cuûa kyõ thuaät ñieän töû caùc toång ñaøi naøy daàn daàn ñöôïc ñieän töû hoùa. Öu ñieåm cuûa phöôbg thöùc keát noái naøy laø keát caáu ñôn giaûn, chaát löôïng thoâng thoaïi cao vì tín hieäu ñöôïc truyeàn tröïc tieáp maø khoâng ñi qua moät phöông thöùc ñieàu cheá naøo caû. Tuy nhieân chuyeån maïch khoâng gian ngaøy nay ít ñöôïc söû duïng do caùc nguyeân nhaân sau: neáu dung löôïng toång ñaøi lôùn thì keát caáu raát phöùc taïp, khoâng theå phaùt trieån theo ñaø soá hoùa cuûa tín hieäu, vieäc giaûm giaù thaønh lieân tuïc caùc linh kieän soá so vôùi linh kieän analog laøm cho toång ñaøi duøng chuyeån maïch soá ngaøy moät phaùt trieån. 1.2/ Chuyeån maïch theo phöông phaùp phaân chia thôøi gian: Phöông thöùc gheùp keânh PAM (Pulse Amplitude Modulation): Ñeå giaûm bôùt aûnh höôûng cuûa nhieãu treân ñöôøng truyeàn ngöôøi ta tieán haønh rôøi raïc hoùa tín hieäu lieân tuïc theo thôøi gian thaønh caùc xung rôøi raïc. Quaù trình ñoù ñöôïc goïi laø quaù trình laáy maãu tín hieäu analog. Theo dònh lyù Shannon thì taàn soá laáy maãu phaûi lôùn hôn toái thieåu 2fmax (vôùi f laø taàn soá tín hieäu laáy maãu) thì môùi coù khaû naêng phuïc hoài laïi daïng tín hieäu analog ban ñaàu. Ñieàu naøy cho pheùp khi truyeàn tín hieäu, khoâng nhaát thieát phaûi truyeàn toaøn boä tín hieäu ñoù, chæ caàn truyeàn nhöõng giaù trò ñaõ laáy maãu töø tín hieäu. ÔÛ ñaàu thu coù theå phuïc hoài laïi nguyeân daïng tín hieäu ban ñaàu. Khaûo saùt tín hieäu thoaïi, ngöôøi ta nhaän thaáy phoå tín hieäu thoaïi phaàn lôùn naèm trong daõi taàn töø 300 ñeán 3400 Hz. Nhö vaäy chæ caàn taàn soá laáy maãu tín hieäu thoaïi f = 2*3.4 = 6.8 KHz laø ñuû phuïc hoài laïi daïng tín hieäu ban ñaàu ôø ñaàu thu. Trong thöïc teá do ñaùp öùng cuûa boä loïc trong quaù trình khoâi phuïc laïi daïng tín hieäu khoâng ñöôïc lyù töôûng, neân ngöôøi ta duøng taàn soá laáy maãu laø 8KHz cao hôn taàn soá laáy maãu tính toaùn moät ít. Quaù trình laáy maãu chính laø quaù trình ñieàu bieân xung PAM. Caùc xung ñöôïc taïo ra trong quaù trình laáy maãu ñöôïc truyeàn ñi treân keânh truyeàn. Nhöôïc ñieåm cuûa toång ñaøi PAM laø tín hieäu sau khi phuïc hoài seõ bò meùo daïng so vôùi tín hieäu ban ñaàu. Maët khaùc neáu caùc khe thôøi gian khoâng ñöôïc ñònh thôøi chính xaùc seõ deã truøng laép nhau gaây neân hieän töôïng nhieãu xuyeân keânh. Ñeå traùnh hieän töôïng naøy thì giöõa 2 keânh caàn coù khoaûng baûo veä. Khi dung löôïng taêng leân thì khoaûng baûo veä heïp laïi vaø hieän töôïng nhieãu naøy caøng deã xaûy ra. Do ñoù gheùp keânh PAM khoâng thích hôïp vôùi toång ñaøi coù dung löôïng lôùn. Ts : chu kì laáy maãu T1 : thôøi gian giöõa 2 maãu lieân tieáp cuûa cuøng moät tín hieäu Keânh1 Keânh 2 Keânh N T2 Ts Keânh truyeàn tín hieäu PAM T2 : khoaûng baûo veä choáng xuyeân keânh 1 1 2 2 keânh PAM N N Nguoàn phaùt Nguoàn thu Sô ñoà keát noái thueâ bao chuyeån maïch PAM Ñieàu khieån Thueâ bao 1 Thueâ bao 2 Theâu bao N Phöông phaùp gheùp keânh PCM (Pulse Code Modulation): PCM laø heä thoáng soá coù theå moâ taû nhö moät phöông phaùp chuyeån ñoåi thoâng tin töông töï thaønh soá. Heä thoáng xöû lyù vaø bieán ñoåi tín hieäu töông töï thaønh PCM döïa treân 2 nguyeân taéc lyù thuyeát sau: Lyù thuyeát veà rôøi raïc hoùa cuûa Shannon Lyù thuyeát veà tín hieäu soá nhò phaân Töø chuoãi xung PAM ngöôøi ta nhaän thaáy khi truyeàn caùc xung naøy bieân ñoä caùc xung seõ suy giaûm khoâng ñeàu nhau do taùc ñoäng cuûa nhieãu ngaãu nhieân treân keânh truyeàn. Do vaäy ñeå traùnh tình traïng naøy ngöôøi ta thöïc hieän vieäc maõ hoùa bieân ñoä caùc xung sau khi laáy maãu baèng moät chuoãi nhò phaân roài môùi ñöa leân keânh truyeàn. Do quy luaät bieán ñoåi cuûa tin töùc tín hieäu thoaïi coù tính nga._.ãu nhieân neân taäp caùc giaù trò xung PAM voâ cuøng lôùn, ñeå ñôn giaûn hôn vaø gaàn ñuùng thì caùc xung PAM ñöôïc qua boä löôïng töû hoùa (neùn haïn bieân). YÙù nghóa quan troïng cuûa boä löôïng töû hoùa laø gaàn ñuùng hoùa caùc xung PAM coù bieân ñoä xuaát hieän xung quanh möùc chuaån PAMo. Vaäy PAMo = PAM + x, trong ñoù x laø löôïng töû sai soá. Daïng tín hieäu ñöôïc löôïng töû hoùa naøy ñöa vaøo boä maõ hoùa ñeå chuyeån ñoä lôùn bieân ñoä caùc xung sang daïng moät cuïm bit nhò phaân (thöôøng laø 8 bit goïi laø moät töø maõ) bieãu dieãn bieân ñoä naøy. Ñaây laø tín hieäu truyeàn treân keânh truyeàn PCM. ÔÛ ñaàu thu tín hieäu ñöôïc phuïc hoài, söûa sai vaø ñöa vaøo boä giaûi maõ ñeå phuïc hoài laïi tín hieäu thoaïi. Chuyeån maïch TSI: Tín hieäu töø N ñaàu phaùt qua boä doàn keânh vaø bieán ñoåi A/D ñöôïc ñöa vaøo boä nhôù RAM theo thöù töï oâ nhôù noäi dung töø 1 ñeán N töông öùng vôùi 1 ñeán N thueâ bao ôû Nû khe trong khung treân ñöôøng truyeàn. Ñòa chæ ghi ñöôïc cung caáp bôûi boä queùt ñòa chæ tuaàn töï (time slot counter). Khi ñoïc döõ kieäu ra töø Ram ñòa chæ ñoïc khoâng coøn tuaàn töï maø theo moät trình töï do CPU saép ñaët trong quaù trình chuyeån maïch. A/D D/A Boä nhôù noäi dung Boä ñeám doàng boä Boä nhôù ñòa chæ 1 1 2 2 N N Chuyeån maïch TSI cho pheùp hoaït ñoäng ñoàng boä vaø song song, ñôn giaûn nhöng soá löôïng thueâ bao phuï thuoäc vaøo toác ñoä truy xuaát vaø kích thöôùc boä nhôù. Deå daøng taêng dung löôïng thueâ bao baèng caùch taêng boä nhôù maø maïch khoâng caàn thay ñoåi nhieàu, tuy nhieân luùc ñoù ñoä treã seõ taêng. Ñeå khaéc phuïc nhöôïc ñieåm cuûa chuyeån maïch TSI ngöôøi ta phoái hôïp chuyeån maïch thôùi gian vaø khoâng gian. Ñoù laø caùc chuyeån maïch: Chuyeån maïch TS (Time Space Switching) : T SPACE SWITCH N*N T 1 n n 1 1 n n Trong chuyeån maïch TS boä chuyeån maïch TSI ñöôïc ñöa vaøo moät ma traän vuoâng chuyeån maïch khoâng gian. Vôùi caáu hình chuyeån maïch naøy cho pheùp taêng soá löôïng thueâ bao raát lôùn. Tuy nhieân nhöôïc ñieåm chuyeån maïch TS laø vaán ñeà ngheõn maïch khi 2 ñaàu vaøo cuûa moät nhoùm noái vôùi 2 ñaàu ra coù cuøng khe thôøi gian. Chuyeån maïch TST (Time Space Time): T SPACE SWITCH N*N T T T 1 1 n n 1 1 n n Vôùi sô ñoà chuyeån maïch TST ta traùnh ñöôïc tröôøng hôïp taéc ngheõn nhö ôû chuyeån maïch TS. V. BAÙO HIEÄU TRONG TOÅNG ÑAØI: 1 Giôùi Thieäu Chung: 1.1/ Ñònh nghóa: Trong maïng vieãn thoâng baùo hieäu ñöôïc coi nhö laø moät phöông tieän ñeå trao ñoåi thoâng tin vaø caùc leänh töø ñieåm naøy ñeán ñieåm khaùc, caùc thoâng tin vaø caùc leänh naøy lieân quan ñeán quaù trìng thieát laäp, giaùm saùt vaø giaûi phoùng cuoäc goïi. 1.2/ Phaân loaïi heä thoáng baùo hieäu: Thoâng thöôøng heä thoáng baùo hieäu ñöôïc chia laøm 2 loaïi ñoù laø: Baùo hieäu thueâ bao: laø baùo hieäu giöõa thieát bò ñaàu cuoái vôùi toång ñaøi, thöøông thieát bò ñaàu cuoái laø maùy ñieän thoaïi. Baùo hieäu trung keá: laø quaù trình baùo hieäu giöõa caùc toång ñaøi vôùi nhau. Ta coù sô ñoà toång quan veà heä thoáng baùo hieäu nhö sau: Baùo hieäu Baùo hieäu thueâ bao Baùo hieäu trung keá Baùo hieäu keânh keát hôïp CAS Baùo hieäu keânh chung-- CCS Baùo hieäu trung keá goàm 2 loaïi : Baùo hieäu keânh keát hôïp CAS (baùo hieäu keânh rieâng): laø heä thoáng baùo hieäu maø trong ñoù thoâng tin baùo hieäu naèm trong keânh thoaïi hoaëc trong keânh coù lieân quan chaët cheõ vôùi keânh thoaïi. Baùo hieäu keânh chung CCS : laø heä thoáng baùo hieäu maø trong ñoù thoâng tin baùo hieäu naèm trong moät keâng taùch bieät vôùi caùc keânh thoaïi, keânh baùo hieäu naøy ñöôïc söû duïng chung ñeå baùo hieäu cho moät soá lôùn caùc keânh thoaïi. 1.3/ Caùc chöùc naêng cuûa baùo hieäu: Coù theå toång quaùt caùc chöùc naêng cuûa baùo hieäu nhö sau: chöùc naêng giaùm saùt, chöùc naêng tìm choïn, chöùc naêng khai thaùc vaø baûo döôõng maïng. Chöùc naêng giaùm saùt: chöùc naêng naøy ñöôïc söû duïng ñeå nhaän bieát söï thay ñoåi veà traïng thaùi cuûa ñöôøng daây thueâ bao hoaëc cuûa trung keá (bao goàm caùc tín hieäu: nhaác maùy chieám, nhaác maùy traû lôøi, traïng thaùi ñöôøng daây baän-roãi-giaûi phoùng…). Caùc tín hieäu giaùm saùt coù theå ôû daïng coù doøng (khoâng doøng) hoaëc laø caùc maõ nhò phaân ñaëc tröng cho töøng traïng thaùi. Chöùc naêng tìm choïn: lieân quan chaët cheõ ñeán quaù trình xöû lyù cuoäc goïi nhö : trao ñoåi caùc thoâng tin ñòa chæ, ñaëc tính thueâ bao. Trong quaù trình baùo hieäu, chöùc naêng tìm choïn phaûi ñöôïc thöïc hieän trong moät khoaûng thôøi gian xaùc ñònh thöôøng ñöôïc goïi laø thôøi gian treã quay soá (PDD - Post Delay Dialing), ñoù laø khoaûng thôøi gian ñöôïc xaùc ñònh töø khi thueâ bao chuû goïi phaùt xong caùc con soá ñòa chæ thueâ bao bò goïi cho ñeán khi nhaän ñöôïc hoài aâm chuoâng, yeâu caàu thôøi gian treã PDD caøng nhoû caøng toát. Ngoaøi ra yeâu caàu ñoái vôùi heä thoáng baùo hieäu maø cuï theå laø chöùc naêng tìm choïn phaûi coù ñoä tin caäy cao, toác ñoä baùo hieäu nhanh, hieäu quaû. Chöùc naêng khai thaùc vaø baûo döôõng maïng : phuïc vuï cho vieäc khai thaùc duy trì söï hoaït ñoäng cuûa maïng löôùi. Caùc tín hieäu baùo hieäu thuoäc chöùc naêng naøy goàm: Nhaän bieát vaø trao ñoåi caùc thoâng tin veà traïng thaùi taét ngheõn cuûa maïng. Thoâng baùo veà traïng thaùi thieát bò, ñöôøng trung keá. Cung caáp caùc thoâng tin tính cöôùc. Cung caáp caùc thoâng tin veà loãi trong quaù trình truyeàn thoâng tin baùo hieäu. 2 Caùc Heä Thoáng Baùo Hieäu: 2.1/ Baùo hieäu thueâ bao : Quaù trình thueâ bao ñöôïc phaân thaønh 2 höôùng theo giaûn ñoà sau: Tín hieäu nhaác maùy Aâm môøi quay soá Hoài aâm chuoâng Tín hieäu chuoâng Thueâ bao B nhaác maùy Ñaøm thoaïi Ñaët maùy Ñaët maùy Thueâ bao goïi Toång ñaøi Thueâ bao bò goïi Caùc thoâng tin ñòa chæ thueâ bao * Baùo hieäu thueâ bao toång ñaøi: Tín hieäu nhaác maùy: ñeå thöïc hieän moät cuoäc goïi, thueâ bao chuû goïi nhaác maùy, ñoäng taùc naøy seõ taïo ra moät tín hieäu göûi ñeán toång ñaøi (coù doøng ñieän maïch voøng treân ñöôøng daây thueâ bao khoaûng 20 mA) thoâng baùo raèng thueâ bao caàn thieát laäp cuoäc goïi. Tín hieäu quay soá: khi thueâ bao nghe ñöôïc aâm môøi quay soá (dial tone), thueâ bao thöïc hieän phaùt thoâng tin ñòa chæ tôùi toång ñaøi baèng caùch quay soá hoaëc aán phím soá. Caùc thoâng tin ñòa chæ coù theå laø xung thaäp phaân hoaëc xung ña taàn DTMF. Taïi toång ñaøi seõ coù thieát bò thu töông öùng ñeå thu caùc thoâng tin ñòa chæ naøy. Tín hieäu Flash: (chaäp nhaû nhanh tieáp ñieåm toå hôïp): trong quaù trình ñaøm thoaïi thueâ bao coù theå söû duïng moät soá dòch vuï ñaëc bieät baèng caùch aán phím Flash, khi ñoù maïch voøng ñöôøng daây thueâ bao seõ bò caét maïch trong moät khoaûng thôøi gian nhaát ñònh, toång ñaøi xaùc nhaän ñöôïc traïng thaùi naøy bieát raèng thueâ bao söû duïng dòch vuï ñaëc bieät. * Baùo hieäu toång ñaøi thueâ bao: Thoâng tin baùo hieäu theo höôùng töø toång ñaøi tôùi thueâ bao coù moät soá loaïi nhö sau: _ Doøng chuoâng 25Hz, 75-90V: doøng chuoâng ñöôïc cung caáp tôùi thueâ bao bò goïi khi goïi ñeán ñeå thoâng baùo cho thueâ bao bò goïi bieát. _ Caùc loaïi aâm baùo: AÂm môøi quay soá: laø aâm lieân tuïc ñeå thoâng baùo vôùi thueâ bao chuû goïilaø thueâ bao chuû goïi coù quyeàn thieát laäp lieân laïc, luùc naøy thueâ bao coù theå baét ñaàu quay soá, khi thueâ bao quay con soá ñaàu tieân toång ñaøi seõ caét maïch ñieän caáp aâm môøi quay soá. Hoài aâm chuoâng: ñeå thoâng baùo cho thueâ bao chuû goïi bieát laø thueâ bao bò goïi ñang ñoå chuoâng, toång ñaøi phaûi göûi moät loaïi aâm baùo ñaëc bieät goïi laø hoài aâm chuoâng. Khi thueâ bao bò goïi nhaác maùy traû lôøi, toång ñaøi seõ caét maïch ñieän caáp hoài aâm chuoâng. AÂm baùo baän: thueâ bao chuû goïi seõ nghe ñöôïc moät loaïi aâm baùo ñoù laø loaïi aâm baùo ngaét quaõng theo nhòp nhanh, ñeå thoâng baùo raèng thueâ bao bò goïi ñang baän hoaëc bò hoûng khoâng coù khaû naêng noái tôùi ñöôïc. AÂm baùo taéc ngheõn: khi thueâ bao thieát laäp cuoäc goïi ra treân ñöôøng daây trung keá, neáu toång ñaøi khoâng chieám ñöôïc moät trung keá roãi cho cuoäc goïi ra ñoù, thì toång ñaøi seõ thieát laäp ñaàu noái “aâm baùo taét ngheõn“ tôùi thueâ bao chuû goïi. Ngoaøi ra toång ñaøi coøn cung caáp cho thueâ bao moät soá aâm baùo vaø baûn tin thoâng baùo khaùc. Taát caû caùc loaïi aâm baùo ñoù ñeàu ñöôïc soá hoùa vaø löu tröõ trong vi maïch EPROM, moãi moät aâm baùo chieám moät vuøng nhôù nhaát ñònh. Aâm baùo Nhòp thôøi gian Taàn soá Aâm môøi quay soá 425Hz Hoài aâm chuoâng 1s 5s 1s 425Hz Aâm baùo baän 0.25s 0.25s 425Hz Aâm baùo ngheõn 0.25s 0.75s 425Hz 75ms Aâm chæ daãn 1.5s 425Hz Aâm baùo ñaëc bieät 1800Hz 1400Hz 950Hz 2.2/ Baùo hieäu trung keá lieân ñaøi: ÔÛ heä thoáng baùo hieäu truyeàn thoáng, khi thueâ bao muoán thieát laäp moät cuoäc goïi lieân ñaøi, taïi toång ñaøi chuû phaûi thöïc hieän quaù trình baùo hieäu vôùi toång ñaøi bò goïi (toång ñaøi chöùa thueâ bao bò goïi hay coøn goïi laø toång ñaøi keát cuoái). Quaù trình baùo hieäu ñoù ñöôïc phaân laøm tieán trình baoù hieäu ñoù laø: Baùo hieäu ñöôøng (Line signaling): ñeå trao ñoåi baùo hieäu veà trung keá, söï chieám duøng, xaùc nhaän chieám duøng vaø giaûi toûa tuyeán noái. Baùo hieäu ghi phaùt (register signaling): ñeå baùo hieäu veà caùc thoâng tin ñòa chæ, caùc ñaëc tính thueâ bao, caùc yeâu caàu veà phaùt thoâng tin ñòa chæ, thay ñoåi nhoùm baùo hieäu, traïng thaùi thueâ bao… Tín hieäu baùo chieám Coâng nhaän chieám Traû lôøi Ñaøm thoaïi Xoùa höôùng veà Xoùahöôùng ñi Thueâbao A Thueâ bao B Toång ñaøi Toång ñaøi Caùc con soá thueâ bao B Baùo hieäu giöõa caùc toång ñaøi 2.3/ Heä thoáng baùo hieäu keânh keát hôïp CAS trong maïng soá hôïp nhaát: Heä thoáng baùo hieäu keânh keát hôïp CAS hay coøn goïi laø heä thoáng baùo hieäu keânh rieâng ñöôïc söû duïng trong maïng soá hôïp nhaát IDN goàm hai tieán trình: baùo hieäu ñöôøng vaù baùo hieäu ghi phaùt. Baùo hieäu ñöôøng: Trong caáu truùc khung tín hieäu soá PCM 30/32, khe thôøi gian 16 (TS16) ñöôïc daønh cho baùo hieäu ñöôøng. Ñeå baùo hieäu veà traïng thaùi cuûa töøng ñöôøng trung keá trong moät khung PCM, ngöôøi ta taäp hôïp 16 khung PCM lieân tieáp taïo thaønh moät caáu truùc ña khung, trong ñoù TS16 cuûa khung 0 cuûa caáu truùc ña khung ñöôïc söû duïng ñeå ñoàng chænh ña khung vaø caûnh baùo maát ñoàng chænh ña khung. TS16 cuûa khung 1 trong caáu truùc ña khung mang thoâng tin baùo hieäu ñöôøng cho keânh 1 vaø keânh 16, TS16 cuûa khung 2trong caáu truùc ña khung seõ mang thoâng tin baoù hieäu ñöôøng cho keânh 2 vaø 17, cöù nhö theá cho ñeán TS16 cuûa khung 15 mang thoâng tin baùo hieäu ñöôøng cho keânh 15 vaø 30. Baùo hieäu ñöôøng cuõng goàm hai höôùng ñi vaø veà vaø goàm nhöõng tín hieäu ñaëc tröng cho caùc traïng thaùi ñöôøng trung keá. Baûng sau seõ moâ taû caùc traïng thaùi cuûa ñöôøng trung keá trong baùo hieäu ñöôøng. Traïng thaùi maïch Höôùng baùo hieäu Höôùng ñi Höôùng veà trung keá af bf aB bB roãi/ giaûi phoùng höôùng ñi / höôùng veà 1 0 1 0 chieám höôùng ñi 0 0 1 0 coâng nhaän chieám höôùng veà 0 0 1 1 traû lôøi höôùng veà 0 0 0 1 giaûi phoùng höôùng veà höôùng veà 0 0 1 1 giaûi phoùng höôùng ñi höôùng ñi 1 0 0 1 giaûi phoùng ñaáu / noái höôùng veà 1 0 1 0 khoùa höôùng veà 1 0 1 1 Treân baûng chuùng ta thaáy ñeå baùo hieäu cho moät keânh thoaïi ta chæ caàn 2 bit (a, b) ñeå baùo hieäu veà caùc traïng thaùi, coøn caùc bit coøn laïi (c, d) khoâng söû duïng neân khoâng mang yù nghóa gì. Baùo hieäu ghi phaùt: Baùo hieäu ghi phaùt goàm coù caùc tín hieäu baùo cho höôùng ñi vaø caùc tín hieäu baùo cho höôùng veà ñeå truyeàn ñi caùc thoâng tin. Baùo hieäu kieåu töøng chaëng (Link –By-Link). Baùo hieäu kieåu xuyeân suoát (End- to- End). + Baùo hieäu kieåu töøng chaëng: Khi thueâ bao thöïc hhieän cuoäc goïi lieân ñaøi (ví duï qua hai toång ñaøi trung gian qua hai hình veõ döôùi). Taïi toång ñaøi chuû goïi sau khi thu ñaày ñuû con soá thueâ bao bò goïi: 011-15-3455 (maõ vuøng + maõ toång ñaøi + danh baï thueâ bao), toång ñaøi chuû goïi seõ göûi ñeán toång ñaøichuyeån tieáp (EX2) toaøn boä con soá ñoù. Taïi EX2 khi nhaän ñöôïc caùc con soá ñoù seõ xaùc ñònh ñöôïc höôùng caàn ñaáu noái nhôø maõ vuøng 011. Toång ñaøi EX2 seõ baùo hieäu ñeán toång ñaøi lieân quan EX3 baèng caùch göûi ñi caùc con soá coøn laïi (15-3455). Khi toång ñaøi EX3 thu ñöôïc con soá 15-3455 noù xaùc ñònh maõ cuûa toång ñaøi bò goïi laø 15 vaø thieát laäp tuyeán baùo hieäu vôùi toång ñaøi bò goïi, luùc naøy EX3 seõ gôûi danh baï thueâ bao bò goïi (3455) tôùi toång ñaøi bò goïi –EX4 ñeå toång ñaøi bò goïi xöû lyù cuoäc goïi vaøo. Nhö vaäy chuùng ta thaáy ñoái vôùi cuoäc goïi lieân ñaøi nhö treân vöøa trình baøy quaù trình baùo hieäu lieân ñaøi ñöôïc thöïc hieän töøng chaëng moät. toaøn boä quaù trình treân ñöôïc moâ taû nhö giaûn ñoà sau: VEÕ GIAÛN ÑOÀ ( ( Ex1 011 153445 011 153445 15 3445 3445 Ex2 Ex3 Ex4 +Baùo hieäu kieåu xuyeân suoát: Khi thueâ bao thöïc hieän moät cuoäc goïi lieân ñaøi (ví duï qua hai toång ñaøi trung gian nhö hình veõ döôùi). Taïi toång ñaøi chuû goïi sau khi thu ñaày ñuû con soá thueâ bao bò goïi, trong ví duï naøy laø: 011-15-3455 (maõ vuøng+maõ toång ñaøi+danh baï thueâ bao). Ngay khi toång ñaøi chuû goïi göûi ñeán toång ñaøi chuyeån tieáp (EX2) maõ vuøng (011), taïi toång ñaøi chuyeån tieáp EX2 nhaän ñöôïc maõ vuøng seõ xaùc ñònh vaø thieát laäp ngay tuyeán noái vôùi toång ñaøi EX3. Vaøo thôøi ñieåm naøy quaù trình baùo hieäu ñöôïc thöïc hieän giöõa toång ñaøi EX2 vaø EX3 thoâng qua tuyeán noái maø EX2 vöøa thieát laäp. Tieáp ñoù, toång ñaøi EX3 nhaän ñöôïc maõ toång ñaøi keát cuoái EX4 (15), toång ñaøi EX3 seõ xaùc ñònh vaø thieát laäp tuyeán noái höôùng ñeán toång ñaøi EX4. Vaøo thôøi ñieåm naøy quaù trình baùo hieäu ñöôïc thöïc hieän toång ñaøi EX1 vaø EX4 thoâng qua tuyeán noái maø EX2 vaø EX3 vöøa thieát laäp. Luùc naøy, toång ñaøi EX1 seõ baùo hieäu vôùi toång ñaøi keát cuoái EX4 veà soá thueâ bao bò goïi (3455). Toång ñaøi EX4 seõ thöïc hieän vieäc xöû lyù cuoäc goïi vaøo ñeå ñaáu noái tôùi thueâ bao bò goïi. Toaøn boä quaù trình treân ñöôïc moâ taû nhö giaûn ñoà ôû hình sau: EX4 EX3 EX2 EX1 B ( ( 011 153445 011 15 3445 A B Nhaän xeùt: Qua hai kieåu baùo hieäu treân, chuùng ta thaáy ñoái vôùi baùo hieäu kieåu xuyeân suoát thôøi gian thöïc hieän cho moät cuoäc goïi lieân ñaøi seõ nhoû hôn so vôùi baùo hieäu kieåu töøng chaëng, do hai toång ñaøi chuyeån tieáp EX2-EX3 chæ xöû lyù caùc con soá lieân quan ñeán toång ñaøi ñoù (cuï theå laø: EX2 chæ xöû lyù 011 vaø EX3 chæ xöû lyù 15). Coøn ñoái vôùi baùo hieäu kieåu töøng chaëng caùc toång ñaøi chuyeån tieáp EX2, EX3 phaûi thu caû con soá thueâ bao bò goïi ñoù laø thoâng tin khoâng caàn thieát ñoái vôùi nhöõng toång ñaøi ñoù. Thôøi gian baùo hieäu giöõa caùc toång ñaøi theo kieåu töøng chaëng coøn keùo daøi hôn nöõa neáu caùc toång ñaøi chöùc naêng hoûi veà soá thueâ bao chuû goïi. Vieäc toå chöùc maïng baùo hieäu phuï thuoäc vaøo raát nhieàu vaøo caáu truùc toå chöùc maïng vieãn thoâng cuõng nhö caùc chính saùch veà cöôùc trong maïng.Vì vaäy coù nhöõng maïng vieãn thoâng ngöôøi ta keát hôïp giöõa hai kieåu baùo hieäu, ñoaïn baùo hieäu töøng chaëng ñoaïn baùo hieäu xuyeân suoát. Heä thoáng baùo hieäu R2-CCITT trong maïng IDN Heä thoáng baùo hieäu R2-CCITT thuoäc baùo hieäu keát hôïp, ñoù laø moät heä thoáng baùo hieäu söû duïng maõ ña taàn MFC vaø thöïc hieän chöùc naêng baùo hieäu ghi phaùt. Chuùng ta bieát raèng ngay khi toång ñaøi chuû goïi nhaän ñöôïc tín hieäu baùo hieäu ñöôøng coâng nhaän chieám,toång ñaøi seõ thöïc hieän quaù trình baùo hieäu ghi phaùt R2. Ñeå thöïc hieän ñöôïc vieäc truyeàn ñi caùc thoâng tin ñòa chæ, caùc ñaëc tính thueâ bao cuõng nhö caùc tín hieäu ñieàu khieån ngöôøi ta söû duïng caùc toå hôïp tín hieäu trong baêng taàn thoaïi. Cuï theå ngöôøi ta söû duïng toå hôïp hai trong saùu taàn soá ñeå ñaëc tröng cho moät tín hieäu nhaát ñònh ví duï nhö caùc con soá thaäp phaân töø 0-9… Baùo hieäu ghi phaùt goàm caùc tín hieäu baùo hieäu cho höôùng ñi vaø baùo hieäu cho höôùng veà. Tuy nhieân ñoái vôùi moät höôùng, neáu chæ söû duïng 15 toå hôïp tín hieäu baùo hieäu nhö trình baøy ôû treân thì seõ khoâng ñuû caùc thoâng tin baùo hieäu caàn thieát cho quaù trình thieát laäp cuoäc goïi. Vì vaäy, ngöôøi ta taïo ra cho moãi höôùng baùo hieäu hai nhoùm tín hieäu baùo hieäu, höôùng ñi coù nhoùm I, nhoùm II, höôùng veà coù nhoùm A, nhoùm B. Vieäc thay ñoåi nhoùm baùo hieäu trong quaù trình baùo hieäu giöõa hai toång ñaøi ñöôïc thöïc hieän nhôø moät toå hôïp tín hieäu baùo hieäu ñieàu khieån xaùc ñònh. Chuù yù veà phöông thöùc truyeàn thoâng tin baùo hieäu R2- MFC. Trong quaù trình trao ñoåi thoâng tin baùo hieäu R2- MFC coù hai phöông thöùc truyeàn thoâng tin baùo hieäu ñoù laø: Baùo hieäu kieåu baét buoäc (compelled signaling) Baùo hieäu kieåu khoâng baét buoäc (non-compelled signaling) Baùo hieäu kieåu baét buoäc (compelled signaling) Khi thöïc hieän quaù trình trao ñoåi thoâng tin baùohieäu giöõa hai toång ñaøi, kieåu baùo heäu baét buoäc laø khi toång ñaøi chuû goïi phaùt ñi moät thoâng tin naøo ñoù, toång ñaøi bò goïi nhaän ñöôïc thoâng tin ñoù phaûi traû lôøi cho chuû goïi baèng moät toå hôïp tín hieäu baùo hieäu nhaát ñònh. Khi ñoù toång ñaøi chuû goïi môùi tieáp tuïc phaùt ñi tín hieäu tieáp theo. Ta coù sô ñoà moâ taû kieåu baét buoäc: Toång Ñaøi A Toång Ñaøi B Thoâng tin ñòa chæ (con soá thöù nhaát) Coâng nhaän ñaõ nhaän ñöôïc con soá thöù nhaát Thoâng tin ñòa chæ (con soá thöù hai) ACK ñaõ nhaän ñöôïc con soá thöù hai Thoâng tin ñòa chæ (con soá thöù n) ACK ñaõ nhaän ñöôïc con soá thöù n Baùo hieäu kieåu khoâng baét buoäc (non-compelled signaling) Khaùc vôùi baùo hieäu kieåu baét buoäc, toång ñaøi chuû goïi göûi ñi moät vaøi con soá tôùi toång ñaøi ñoái phöông, toång ñaøi ñoái phöông göûi tín hieäu coâng nhaän (ACK) sau khi nhaän ñöôïc tín hieäu ñoù. Toång ñaøi chuû goïi laïi göûi ñi moät vaøi con soá tieáp theo. Vaø cöù nhö vaäy cho ñeán keát thuùc phaùt caùc thoâng tin ñòa chæ tôùi toång ñaøi ñoái phöông. Phöông thöùc baùo hieäu kieåu baét buoäc coù ñoä tin caäy cao nhöng thôøi gian baùo hieäu lôùn hôn so vôùi phöông thöùc baùo hieäu kieåu khoâng baét buoäc. Phöông thöùc baùo hieäu kieåu khoâng baét buoäc chæ ñöôïc söû duïng ñoái vôùi caùc cuoäc goïi qua veä tinh do khoaûng caùch töø caùc traïm veä tinh tôùi maët ñaát raát lôùn, aûnh höôûng tôùi thôøi gian truyeàn ñöa tín hieäu baùo hhieäu – coù nghóa laø cuõng aûnh höôûng tôùi thôøi gian thieát laäp cuoäc goïi. Nhaän xeùt veà baùo hieäu keânh rieâng: Phaàn treân chuùng ta vöøa cuøng nhau phaân tích caáu truùc, caùc ñaëc ñieåm cuûa heä thoáng baùo hieäu keânh keát hôïp CAS, cuï theå laø baùo hieäu R2 CCITT. Qua ñoù chuùng ta thaáy raèng heä thoáng baùo hieäu R2 ñaùp öùng ñöôïc caùc nhu caàu veà thoâng tin thoaïi. Tuy nhieân heä thoáng baùo hieäu naøy coøn bò haïn cheá so vôùi söï phaùt trieån nhanh choùng cuûa kyõ thuaät vieãn thoâng – tin hoïc cuõng nhgö ñoøi hoûi ngaøy caøng cao veà caùc dòch vuï treân maïng vieãn thoâng. Cuï theå heä thoáng baùo hieäu R2 môùi cung caáp ñöôïc caùc dòch vuï cô baûn laø trao ñoåi thoâng tin thoaïi, caùc dòch vuï môùi, tính naêng baûo döôõng coøn bò haïn cheá nhieàu. Ñoù laø do caùc toå hôïp baùo hieäu ñöôïc söû duïng cho quaù trình baùo hieäu giöõa hai toång ñaøi chæ laø 60 toå hôïp baùo hieäu (cho caû hai huôùng ñi/veà). Maët khaùc thôøi gian baùo hieäu cho moät cuoäc goïi lieän ñaøi khaù daøi, ñaëc bieät ñoái vôùi cuoäc goïi phaûi ñi qua nhieàu Nodes chuyeån maïch (9 – 14 sec/cuoäc). Chuùng ta haõy cuøng nhau xem xeùt moät phöông thöùc baùo hieäu môùi, phöông thöùc baùo hieäu naøy khoâng nhöõng ñaùp öùng ñöôïc dòch vuï thoaïi maø coøn cung caáp nhieàu dòch vuï phi thoaïi, caùc tính naêng khai thaùc baûo döôõng maïng baùo hieäu phong phuù, thôøi gian thieát laäp cuoäc goïi nhanh hôn so vôùi baùo hieäu keânh keát hôïp CAS. Ñoù laø heä thoáng baùo hieäu keâng chung soá 7 (CCS – Common Channel Signaling). Hieän nay heä thoáng baùo hieäu keânh chung soá 7 (CCS No 7) ñöôïc söû duïng roäng raõi treân phaïm vi toaøn theá giôùi, ôû Vieät Nam heä thoáng baùo hieäu naøy cuõng ñaõ ñöôïc ñöa vaøo söû duïng ôû moät soá toång ñaøi lôùn. 2.4 Baùo hieäu keânh chung (Common channel signaling): Khaùi nieäm veà baùo hieäu keânh chung CCS: Ñònh nghóa: Baùo hieäu keâng chung laø heä thoáng baùo hieäu söû duïng chung hoaëc moät soá ñöôøng soá lieäu baùo hieäu (Signaling Data Link) ñeå truyeàn thoâng tin baùo hieäu phuïc vuï cho nhieàu ñöôøng trung keá thoaïi/soá lieäu. Ñònh nghóa treân ñöôïc toång quaùt töø sô ñoà sau: ( Toång Ñaøi A SP SPC = x Toång Ñaøi B ( SP SPC = y Nhoùm trung keá Keânh baùo hieäu Nhoùm keânh baùo hieäu (Link set) Trong ñoù : SP: Signaling point: Ñieåm baùo hieäu SPC: Signaling point code: Maõ ñieåm baùo hieäu Caùc thaønh phaàn cô baûn cuûa maïng baùo hieäu keâng chung vaø caùc thaønh phaàn cô baûn cuûa noù: Nhoùm trung keá SPC=x Toång Ñaøi A SPC=y Toång Ñaøi B Keânh baùo hieäu Nhoùm keânh baùo hieäu (Link set) SPb SPa Toång ñaøi C SPc STP SPC=z 1o : Ñöôøng soá lieäu baùohieäu SDL (Signaling Data Link) Ñöôøng soá lieäu baùohieäu SDL hoaëc coøn goïi laø keânh baùo hieäu, ñoù laø tuyeán noái xaùc ñònh ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn ñi nhöõng thoâng tin baùo hieäu theo moät thuû tuïc ñöôïc xaùc ñònh giöõa hai toång ñaøi. Link set: Moät soá keânh baùo hieäu ñöôïc nhoùm laïi laø taäp hôïp caùc keânh baùo hieäu hoaëc coøn ñöôïc goïi laø nhoùm keânh baùo hieäu. 2o : Ñieåm baùo hieäu SP (Signaling point) Moãi toång ñaøi trong maïng baùo hieäu keânh chung ñöôïc goïi laø SP, moãi ñieåm baùo hieäu SP trong maïng baùo hieäu ñöôïc ñaëc tröng bôûi moät maõ ñieåm baùo hieäu (Signaling Point Code). Taïo nhaän xöû lyù baûn tin. 3o :Ñieåm chuyeån tieáp baùo hieäu STP (Signaling Transfer Point) SPT laø ñieåm chuyeån tieáp baùo hieäu, STP khoâng coù chöùc naêng xöû lyù cuoäc goïi. STP thöïc hieäbn chöùc naêng chuyeån tieáp baûn tin baùo hieäu giöõa ñieån baùo hieäu ñi (Spa) vaø ñieåm baùo hieäu ñích (SPb). Toå chöùc, phaân caáp maïng baùo hieäu keânh chung CCS Tuyø theo caùch toå chöùc maïng baùo hieäu maø ta coù maïng baùo hieäu kieåu keát hôïp (Associated Mode) vaø kieåu caän keát hôïp (Quasi – Associated Mode). Maïng baùo hieäu kieåu keát hôïp (Associated Mode) Nhoùm trung keá TÑ A SPa TÑB SPb Ñöôøng baùo hieäu Hình maïng baùo hieäu kieåu keát hôïp Ñoù laø maïng baùo hieäu maø giöõa hai toång ñaøi ngoaøi caùc keâng trung keá thoaïi ñöôïc ñaáu noái tröïc tieáp coøn coù caùc keânh baùo hieäu ñöôïc ñaáu noái tröïc tieáp. Maïng baùo hieäu kieåu keát hôïp thöôøng ñöôïc söû duïng trong tröôøng hôïp löu löôïng thoaïi giöõa hai toång ñaøi lôùn (soá caùc ñöôïc trung keá thoaïi lôùn). Maïng kieåu caän keát hôïp (Quasi – Associated Mode) Nhoùm trung keá SPC=x Toång Ñaøi A SPC=y Toång Ñaøi B Keânh baùo hieäu Nhoùm keânh baùo hieäu (Link set) SPb SPa Toång ñaøi C SPc STP SPC=z Trong kieåu toå chöùc maïng baùo hieäu naøy, giöõa toång ñaøi Ñi vaø toång ñaøi Ñích chæ coù caùc keânh thoaïi, coøn thoâng tin baùo hieäu khoâng ñöôïc chuyeån tröïc tieáp maø phaûi qua ñieåm baùo hieäu laøm chöùc naêng ñieåm chuyeån tieáp baùo hieäu – SPT. Phaân caáp maïng baùo hieäu: Veà lyù thuyeát ta coù theå toå chöùc moät vaøi kieåu caáu truùc maïng coù khaû naêng ñaùp öùng ñaày ñuû caùc yeâu caàu baùo hieäu giöõa caùc toång ñaøi ñaáu noái vôùi nhau. Chaúng haïn, moät caáu tröùc maø taát caû caùc toång ñaøi trong maïng ñeàu mang chöùc naêng laøm SPT. Moät caáu truùc khaùc coù hình sao, vôùi moät toång ñaøi laøm chöùc naêng SPT ñeå chuyeån thoâng tin baùo hieäu ñeán caùc toång ñaøi khaùc chæ coù chöùc naêng SP. Treân thöïc teá, ngöôøi ta söû duïng moät kieåu caáu truùc keát hôïp caû hai caáu truùc noùi treân. Maïng naøy söû duïng moät soá toång ñaøi laøm chöùc naêng STP. Vieäc trao ñoåi thoâng tin giöõa caùc toång ñaøi ôû caùc vuøng laân caän nhö vaäy hình thaønh moät maïng baùo hieäu ñöôøng truïc. Do ñoù chuùng ta coù caáu truùc goàm 3 möùc: Möùc 1 STP quoác gia Möùc 2 STP khu vöïc Möùc 3 ñieåm ñaàu cuoái baùo hieäu SP Hình veõ döôùi ñaây minh hoaï moät maïng baùo hieäu vôùi caáu truùc phaân caáp STP quoác gia STP quoác gia STP quoác gia STP quoác gia STP vuøng STP vuøng STP vuøng STP vuøng SP11 SP11 SP11 SP12 Baûn tin baùo hieäu trong baùo hieäu soá 7 Ñôn vò baùo hieäu (Sinaling Unit) Ñôn vò baùo hieäu laø moät baûn tin baùo hieäu (Message) ñöôïc truyeàn treân keânh baùo hieäu giöõa hai ñieåm baùo hieäu. Tuyø theo tình traïng truyeàn baûn tin baùo hieäu maø giöõa hai SP söû duïng caùc loaïi ñôn vò baùo hieäu. Toång quaùt ñôn vò baùo hieäu bao goàm caùc phaàn: Coù 3 kieåu ñôn vò baùo hieäu ñöôïc söû duïng truyeàn treân keânh baùo hieäu: 1o – Ñôn vò tin baùo MSU (Message Signaling Unit) 2o – Ñon vò baùo hieäu traïng thaùi keânh baùo hieäu LSSU (Link Status Signaling Unit) 3o – Ñôn vò baùo hieäu laáp ñaày FISU (Fill- in Signaling Unit) Trong ñoù: Ñôn vò tin baùo MSU MSU chöùa nhöõng baûn tin baùo hieäu, nhöõng baûn tin naøy ñöôïc trao ñoåi giöõa hai toång ñaøi, ñoù laø caùc thoâng tin lieân quan ñeán quaù trình thieát laäp cuoäc goïi. Ñôn vò baùo hieäu traïng thaùi keânh baùo hieäu LSSU Chöùa nhöõng thoâng tin lieân quan ñeán söï hoaït ñoäng cuûa keânh baùo hieäu (ví duï nhö ñoàng chænh khung). LSSU chæ ñöôïc phaùt ñi khi khung baùo hieäu khoâng saün saøng truyeàn taûi thoâng tin baùo hieäu. Ñôn vò baùo hieäu laáp ñaày FISU Ñöôïc söû duïng ñeå phaùt hieän loãi truyeàn daãn treân keânh baùo hieäu trong tröôøng hôïp khoâng coù MSU naøo ñöôïc truyeàn. Nhaän xeùt: Treân ñaây chuùng ta vöøa xem xeùt moät soá khaùi nieäm veà maïng baùo hieäu keânh chung, caáu truùc cô baûn baùo hieäu keânh chung soá 7 … Ñaây laø vaán ñeà lyù thuù nhöng cuõng raát phöùc taïp, do ñoù caàn khaù nhieàu thôøi gian veà vaán ñeà naøy. 3. Vai troø cuûa heä thoáng baùo hieäu keânh chung soá 7 Naêm 1968, Hoäi ñoàng tö vaán veà ñieän baùo ñieän thoaïi quoác teá (CCITT, nay laø ITU-T) ñaõ ñöa ra khuyeán nghò veà heä thoáng baùo hieäu keânh chung ñaàu tieân, ñoù laø heä toáng baùo hieäu keânh chung soá 6 (CCIS), ñöôïc thieát keá toái öu cho löu löôïng lieân luïc ñòa, söû duïng caùc ñöôøng trung keá Analog. Caùc trung keá laømvieäc vôùi toác ñoä thaáp 2,4 Kbps. Vôùi ñoä daøi caùc baûn tin bò haïn cheá vaø khoânhg coù caáu truùc phaân möùc maø coù caáu truùc ñôn neân heä thoáng naøy khoâng ñaùp öùng ñöôïc vôùi söï phaùt trieån cuûa maïng löôùi. Nhöõng naêm 79/80 CCITT ñaõ giôùi thieäu moät heä thoáng baùo hieäu keânh chung môùi, ñoù laø heä thoáng baùo hieäu soá 7 (CCS 7), ñöôïc thieát keá toái öu cho maïng quoác gia vaø quoác teá söû duïng caùc trung keá soá. Toác ñoä ñaït 64 Kbps. Trong thôøi gian naøy, giaûi phaùp phaân lôùp trong giao tieáp thoâng tin ñaõ ñöôïc phaùt trieån töông ñoái hoaøn chænh, ñoù laø heä thoáng giao tieáp (OSI), vaø giaûi phaùp phaân lôùp trong moâ hình OSI naøy ñaõ ñöôïc öùng duïng trong baùo hieäu soá 7 cuõng coù theå söû duïng treân caùc ñöôøng analog. Heä thoáng baùo hieäu soá 7 ñöôïc thieát keá khoâng chæ cho ñieàu khieån thieát laäp, giaùm saùt caùc cuoäc goïi ñieän thoaïi maø caû caùc dòch vuï phi thoaïi. Vôùi caùc öu ñieåm sau: Toác ñoä cao: thôøi gian thieát laäp goïi nhoû hôn 1s trong haàu heát caùc tröôøng hôïp. Dung löôïng lôùn: moãi ñöôøng baùo hieäu coù theå mang thoâng tin baùo hieäu cho ñeán vaøi traêm cuoäc goïi ñoàng thôøi . Ñoä tin caäy cao: baèng söû duïng caùc tuyeán döï phoøng, maïng baùo hieäu coù theå hoaït ñoäng vôùi ñoä tin caäy cao. Tính kinh teá: so vôùi heä thoáng baùo hieäu truyeàn thoáng, heä thoáng baùo hieäu soá 7 caàn raát ít thieát bò baùo hieäu. Tính meàm deûo: heä thoáng goàm raát nhieàu tín hieäu, do vaäy coù theå söû duïng raát nhieàu muïc ñích khaùc nhau, ñaùp öùng ñöôïc söï phaùt trieån cuûa maïng trong töông lai. Vì nhöõng lyù do naøy, trong töông lai CCS7 seõ ñoùng vai troø raát quan troïng ñoái vôùi caùc dòch vuï môùi trong maïng nhö: Maïng ñieän thoaïi coâng coäng – PSTN Maïng soá lieân keát ña dòch vuï – ISDN Maïng trí tueä – IN Maïng thoâng tin di ñoäng soá – PLMN Treân maïng vieãn thoâng Vieät Nam trong nhöõng naêm gaàn ñaây heä thoáng baùo hieäu soá 7 cuõng ñöôïc ñöa vaøo söû duïng nhieàu R2 – CCITT vaø ñoàng thôøi ñang khai thaùc thöû nghieäm baùo hieäu soá 7 giöõa caùc toång ñaøi treân maïng. Trong töông lai vôùi nhöõng öu ñieåm saün coù, heä thoáng baùo hieäu soá 7 seõ ñöôïc söû duïng roäng raõi trongmaïng vieãn thoâng Vieät Nam. VI. NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA TOÅNG ÑAØI: Khaùi nieäm veà quaù trình xöû lyù caùc cuoäc goïi: Cuoäc goïi noäi boä: Laø cuoäc goïi xaûy ra giöõa hai thueâ bao thuoäc cuøng moät toång ñaøi. Cuoäc goïi ra: Laø cuoäc goïi giöõa moät thueâ bao ôû toång ñaøi naøy goïi ñeán moät thueâ bao ôû toång ñaøi khaùc. Cuoäc goïi vaøo: Laø cuoäc goïi töø moät toång ñaøi khaùc goïi ñeán thueâ bao cuûa toång ñaøi ñang xeùt. Cuoäc goïi chuyeån tieáp: Laø cuoäc goïi giöõa hai thueâ bao thuoäc hai toång ñaøi treân maïng nhöng cuoäc goïi ñoù phaûi ñöôïc ñi qua toång ñaøi ñang xeùt (cuoäc goïi naøy laø taäp hôïp cuoäc goïi vaøo vaø cuoäc goïi ra). Chuù yù: Caùc thuaät ngöõ veà caùc cuoäc goïi nhö: cuoäc goïi noäi haït, cuoäc goïi ñöôøng daøi, cuoäc goïi quoác teá laø ñeà caäp ñeán cöï ly, phaân vuøng ñòa lyù cuûa caùc cuoäc goïi ñoù. Vôùi caùc cuoäc goïi vöøa ñöôïc ñònh nghóa ôû treân seõ coù nhöõng moái lieân heä nhaát ñònh vôùi vieäc caùc cuoäc goïi theo vuøng ñòa lyù nhö vöøa trình baøy. Ñoái vôùi cuoäc goïi noäi boä (Local Call) Thueâ bao nhaác maùy (Off – Hook): Khi thueâ bao nhaác maùy goïi ñi, maïch ñieän ñöôøng daây thueâ bao kín maïch, treân ñöôøng daây thueâ bao coù doøng ñieän maïch voøng khoaûng 20mA, boä thueâ bao seõ nhaän bieát ñöôïc traïng thaùi thueâ bao nhaác maùy (chöùc naêng giaùm saùt S) nhôø boä ñieàu khieån maïch ñieän thueâ bao naøy vaø thoâng baùo cho ñieàu khieån trung taâm. Ñieàu khieån trung taâm seõ thöïc hieän vieäc xaùc ñònh: soá maùy thueâ bao, loaïi maùy ñieän thoaï._. hieän nhieãu xung, keát quaû laø moät loãi xung xaûy ra vaø moät soá bit bò maát. Do ñoù caàn coù caùc maïch phaùt hieän loãi nhö kieåm tra parity. Nhieàu protocol yeâu caàu phaûi coù boä söûûa sai deå baùo cho beân phaùt bieát raèng thu khoâng coù loãi (error free) cho töøng khoái döõ lieäu tröôùc khi gôûi khoái keá tieáp. III.VOØNG NOÄI BOÄ VAØ TÍN HIEÄU BAÙO: Voøng noäi boä cuûa thueâ bao laø moät ñöôøng hai daây caân baèng noái vôùi ñaøi cuoái, trôû khaùng ñaëc tính khoaûng 500W ñeán1000W (thöôøng laø 600 W ). Moät nguoàn chung cuûa ñaøi cuoái cung caáp nguoàn 48 VDC cho moãi voøng thueâ bao. Hai daây daãn ñöôïc noái vôùi tip vaø ring- thuaät ngöõ duøng ñeå moâ taû jack ñieän thoaïi. Hình 4.8 minh hoïa voøng noäi boä vaø jack caém ñieän thoaïi. Ñöôøng ring coù ñieän theá –48 VDC ñoái vôùi tip. Tip ñöôïc noái ñaát (chæ ñoái vôùi DC) ôû ñaøi cuoái. ( + tip 48V _ ring Khi thueâ bao nhaác maùy (off-hook) laøm ñoùng tieáp ñieåm chuyeån maïch, taïo neân moät doøng ñieän xaáp xæ 20 mADC chaïy trong voøng thueâ bao. ÔÛ cheá ñoä off-hook, ñieän theá DC rôi treân ñöôøng daây giöõa tip vaø ring khoaûng 48V ôû thieát bò ñaàu cuoái cuûa thueâ bao ñieän thoaïi. Tín hieäu thoaïi aâm taàn ñöôïc truyeàn treân moãi höôùng cuûa ñöôøng daây khi coù söï thay ñoåi nhoû cuûa doøng ñieän voøng. Söï thay ñoåi cuûa doøng ñieän goàm tín hieäu AC choàng chaäp vôùi doøng ñieän voøng DC. Moät phöông phaùp giao tieáp voøng trung keá thoâng thöôøng (loop-trunk) ôû ñaøi cuoái. Tín hieäu aâm taàn ñöôïc gheùp bieán aùp giöõa maïch thueâ bao vaø maïch trung keá. Cuoän relay voøng (loop-relay) cuûa ñaøi cuoái caûm nhaän doøng ñieän voøng trung bình vaø truyeàn traïng thaùi off-hook, on-hook tôùi ñaøi baèng caùch ñoùng hoaëc môû tieáp ñieåm. Tuï C ñeå thoaùt tín hieäu AC rôi treân cuoän relay. Ñieàu quan troïng caàn bieát laø caùc tín hieäu AC vaø trôû khaùng AC so vôùi ñaát, laø voøng caân baèng, maëc duø hai daây daãn coù ñieän theá laø –48V vaø ñöôïc noái vôùi ñaát (ôû traïng thaùi off-hook). Khi ñaøi cuoái phaùt hieän traïng thaùi off-hook, xung môøi quay soá (dial tone) ñöôïc phaùt ñeán voøng thueâ bao, ñoàng thôøi toång ñaøi saün saøng nhaän caùc soá cuûa voøng thueâ bao ñöôïc goïi. Tín hieäu baùo coù theå duøng xung (ñóa quay soá), hoaëc moãi soá coù theå maõ hoùa taàn soá baèng caùch söû duïng caùc caëp taàn soá hoaëc xung ñaëc bieät. Phöông phaùp sau thích hôïp khi söï quay soá laø phím baám (touch-tone) hoaëc DTMF (dial-tone multiple frequency) quay soá baèng xung taàn soá keùp. Trong vieäc quay soá baèng dóa quay, maïch voøng ñöôïc ñoùng hoaëc ngaét bôûi moät chuyeån maïch ñöôïc noái vôùi moät cô caáu quay soá. Caùc chuoãi xung ñoàng nhaát ñuôïc taïo ra töông öùng vôùi soá ñöôïc quay, nhö hình 4.10. Thôøi gian cuûa moãi chu kyø thöôøng laø 100ms, trong ñoù 40% chu kyø laøm vieäc. Do ñieàu khieån baèng tay, neân thôøi gian giöõa caùc soá lieân tieáp coù theå thay ñoåi töø 0,5 ñeán 1 giaây. 20 mA 0 mA 100ms HÌNH 4.10 Caùc xung quay soá cuûa soá 3. Khi söû duïng DTMF ñeå quay soá, caùc soá ñöôïc choïn bôûi caùc chuyeån maïch baèng nuùt baám vaø moät caëp taàn soá rieâng ñöôïc phaùt ñoàng thôøi vôùi moãi soá. 697 1 2 3 (Freq-tol =15% 770 4 5 6 852 7 8 9 941 · 0 1209 1330 1477 1633 Hz High band HÌNH 4.11 Caùc taàn soá DTMF. Hình 4.11 trình baøy phöông phaùp phaân caëp taàn soá naøy. Moãi caëp taàn soá (tone) xuaát hieän toái thieåu 40 ms. Thôøi gian toái thieåu giöõa caùc soá laø 60 ms. Söï quay soá baèng phím baám coù theå nhanh hôn 10 laàn quay soá baèng dóa quay. Ñeå ñieän thoaïi cuûa thueâ bao ñoå chuoâng, moät tín hieäu caáp doøng chuoâng coù bieân doä xaáp xæ 90 Vrms (taàn soá 20 Hz) ñöôïc laáy töø ñaøi cuoái ñöa tôùi ñöôøng daây. Ñeå baùo hieäu toát traïng thaùi on/off-hook, tín hieäu quay soá vaø aâm hieäu chuoâng, ñieän trôû noái tieáp cuûa maïch voøng khoâng ñöôïc vöôït quaù 1300 W (bao goàm ñieän trôû cuûa maïch voøng, ñieän thoaïi vaø caùc cuoän phuï taûi). Moät voøng 7 km söû duïng côõ daây 24 coù dieän trôû laø 1200 W. Söï maát maùt tín hieäu cho pheùp giöõa thueâ bao vaø ñaøi cuoái lôùn nhaát khoaûng 9 dB, tieâu bieåu laø khoaûng 4 dB. Söï maát maùt tín hieäu treân ñöôøng daây côõ 24 khoâng coù phuï taûi khoaûng 1,4 dB/km. · IC giao tieáp voøng thueâ bao (subscriber loop interface IC: SLIC) Voøng thueâ bao noäi boä söû duïng moät ñöôøng hai daây caân baèng. Caùc caëp nhö vaäy ñöôïc duøng ñeå truyeàn theo hai höôùng giöõa thueâ bao vaø ñaøi ñieän thoaïi trung taâm. Söï giao tieáp naøy caàn coù boä truyeàn ñoåi hai daây ra boán daây ñeå tín hieäu phaùt vaø thu coù theå taùch rieâng ra treân caùc maïch hai daây rieâng reõ. Nhieàu maïch trung keá söû duïng caùc ñöôøng truyeàn boán daây, moät caëp cho moãi höôùng giöõa caùc ñaøi. Trong quaù khöù maïch chuyeån ñoåi hai ra boán ñöôïc thöc hieän bôûi bieán theá aâm taàn ñaëc bieät goïi laø hybrid. Daïng ñôn giaûn nhaát laø moät bieán theá hybrid gheùp moät cuoän daây ôû phía voøng thueâ bao vaø hai cuoän daây rieâng reõ phía ñöôøng trung keá hoaëc toång ñaøi. Trong thöïc teá, caùc bieán theá naøy phöùc taïp hôn nhieàu ñeå coù söï phoái hôïp trôû khaùng giöõa maïng ñieän thoaïi vaø tín hieäu goïi. Vaøo nhöõng naêm cuoái thaäp kyû 1970, coâng ngheä baùn daãn phaùt trieån, caùc maïch IC giao tieáp voøng thueâ bao ñaàu tieân ra ñôøi ñeå thay theá söï coàng keành cuûa bieán theá hybrid. CHÖÔNG IV: GIÔÙI THIEÄU LINH KIEÄN I. OPTO 4N35: 1 Moâ taû chung: Opto 4N35 laø boä gheùp quang ñöôïc caáu taïo bôûi photodiode vaø phototransistor. Boä gheùp quang duøng ñeå caùch ñieän giöõa nhöõng maïch ñieän coù söï khaùc bieät khaù lôùn veà ñieän theá. Ngoaøi ra coøn ñöôïc duøng ñeå traùnh caùc voøng ñaát gaây nhieãu trong maïch ñieän. Thoâng thöôøng boä gheùp quang goàm 1 diode loaïi GaAs phaùt ra tia hoàng ngoaïi vaø moät phototransistor vôùi vaät lieäu silic. Vôùi doøng ñieän thuaän diode phaùt ra böùc xaï hoàng ngoaïi vôùi böôùc soùng khoaûng 900 nm. Naêng löôïng böùc xaï naøy ñöôïc chieáu leân beà maët cuûa phototransistor hay chieáu giaùn tieáp qua moät moâi tröôøng daãn quang. Ñaàu tieân tín hieäu phaàn phaùt (Led hoàng ngoaïi) trong boä gheùp quang bieán thaønh tín hieäu aùnh saùng, sau ñoù tín hieäu aùnh saùng ñöôïc phaàn tieáp nhaän (Phototransistor) bieán laïi thaønh tín hieäu ñieän. Tính chaát caùch ñieän: boä gheùp quang thöôøng ñöôïc duøng ñeå caùch ñieän giöõa 2 maïch ñieän coù ñieän theá caùch ñieän khaù lôùn. Boä gheùp quang coù theå laøm vieäc vôùi doøng ñieän moät chieàu hay tín hieäu ñieän coù taàn soá khaù cao. Ñieän trôû caùch ñieän : ñoù laø ñieän trôû vôùi doøng ñieän moät chieàu giöõa ngoõ vaøo vaø ngoõ ra cuûa boä gheùp quang coù trò soá beù nhaát laø 1011 W, nhö theá ñuû yeâu caàu thoâng thöôøng. Nhöng chuùng ta caàn chuù yù doøng dieän roø khoaûng nA coù theå aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng cuûa maïch ñieän. Gaëp tröôøng hôïp naøy ta coù theå tao nhöõng khe troáng giöõa ngoõ vaøo vaø ngoõ ra. Noùi chung vôùi boä gheùp quang ta caàn phaûi coù maïch in toát. 2 Hình daïng vaø moâ taû chaân : ANODE 1 6 BASE CATHODE 2 5 COLLECTOR NC 3 4 EMITTER 3 Tính chaát : Nguoàn cung caáp Vcc = + 5 V ôû chaân soá 5 Tín hieäu ñöôïc ñöa vaøo chaân soá 1 vaø 2 Tín hieäu laáy ra ôû chaân 4 Hieäu ñieän theá caùch ñieän laø 3350 V Heä soá truyeàn ñaït 100% Ñöôïc öùng duïng trong moät soá maïch caùch ly vaø maïch ñieàu khieån II. VI MAÏCH THUAÄT TOAÙN TL082: TL082 goàm 2 vi maïch thuaät toaùn 741 trong cuøng moät voû. Vi maïch thuaät toaùn tieâu chuaån 741 laø loaïi vi maïch ñôn khoái tích hôïp lôùn ñöôïc cheá taïo theo coâng ngheä maøng moûng. Nhôø khaû naêng tích hôïp lôùn neân phaïm vi öùng duïng trong thöïc teá raát roäng raõi vaø ña daïng. Öu ñieåm noåi baät cuûa vi maïch laø laøm vieäc toát ôû möùc ñieän aùp thaáp ñeán ± 5V, ngoaøi ra coøn coù caùc ñaëc tính chung nhö sau : Khoâng caàn buø taàn soá, taêng ñoä oån ñònh ôû cheá ñoä laøm vieäc tuyeán tính. Coù maïch baûo veä ngaén vaø quaù taûi ôû ngoõ ra. Coù ñoä leäch ñieåm troâi veà zero nhoû. Khoâng bò khoùa neáu tín hieäu ñöa ñeán ngoõ vaøo khoâng thích hôïp. Heä soá neùn ñoàng pha lôùn. Tieâu hao coâng suaát nhoû. 1 Moâ taû chaân: OUT 1 1 8 VCC + 8 IN 1 _ 2 7 OUT 2 3 1 IN 1 + 3 6 IN 2 + 2 VCC _ 4 5 IN 2 _ 4 2 Caùc tính naêng kyõ thuaät : Veà maët nguyeân lyù, vi maïch lyù töôûng seõ coù toång trôû vaøo voâ cuøng lôùn, toång trôû ra voâ cuøng nhoû, toác ñoä baùm giöõ tín hieäu ra vôùi tín hieäu vaøo khoâng bò giôùi haïn vaø coù baêng thoâng raát roäng. Nhöng thöïc teá thì khoâng coù chuyeän ñoù. Ñoä khueách ñaïi ñieän aùp hay ñoä lôïi: maïch duøng voøng hoài tieáp, goïi laø voøng hôû ñoä lôïi rieâng vaøo khoaûng Av = 105 dB. Toång trôû vaøo : vaøi chuïc MW. Toång trôû ra : khoaûng 1 ¸ 100 W. Doøng phaân cöïc ngoõ vaøo : khi duøng transistor luôõng cöïc ôû taàng ñaàu vaøo, giaù trò IB = 0.1 ¸ 0.8 mA. Nguoàn cung caáp : thoâng thöôøng duøng nguoàn löôõng cöïc ñeå khai thaùc heát hieäu suaát cuûa vi maïch. Giaù trò söû duïng ± 5V. Tín hieäu vaøo khoâng vöôït quaù Vcc. Noù ñöôïc giôùi haïn ôû giaù trò toái ña bôûi Vcc. Giaù trò cöïc ñaïi cho pheùp thöôøng nhoû hôn Vcc töø 1¸2V. III. IC LM 567 : LM 567 laø IC taùch tone vaø taàn soá, ñoù laø moät boä PLL (phase locked loop) vôùi söï taùch khoùa ñoàng boä AM vaø maïch coâng suaát ngoõ ra. Chöùc naêng goác cuûa noù laø ñeå laùi moät taûi trong moät phaïm vi baêng taùch. Taàn soá trung taâm cuûa baêng vaø söï treã ôû ngoõ ra ñöôïc xaùc ñònh moät caùch ñoäc laäp. Ñaëc tính: Söï oån ñònh cao cuûa taàn soá trung taâm. Baêng thoâng ñieàu khieån ñoäc laäp. Ngoõ ra logic coù theå töông hôïp vôùi doøng 100mA trôû xuoáng. Coù khaû naêng choáng nhieãu cao. Ñieàu chænh taàn soá baèng moät bieán trôû beân ngoaøi coù giaù trò töø 20 ¸ 1000 W.. ÖÙng duïng: Taùch tone Ñieàu khieån xa baèng tia hoàng ngoaïi Truyeàn goùi Ñieän thoaïi voâ tuyeán Boä dao ñoäng chính xaùc Sô ñoà khoái vi maïch LM 567: PHASE LOCKED LOOP (PLL) QUADRATURE PHASE OUTPUT OUT LOW PASS LOOP GND IN TIMING RESISTOR VCC Chaân 1 : loïc ngoõ ra Chaân 2 : loïc thoâng thaáp Chaân 3 : ngoõ vaøo Chaân 4 : nguoàng cung caáp Chaân 5, 6 : maïch dao ñoäng RC Chaân 7 : ground Chaân 8 : ngoõ ra Coâng thöùc thieát keá : Taàn soá trung taâm : Baêng thoâng Taàn soá trung taâm cuûa voøng khoùa pha PLL : Laø taàn soá töï do cuûa boä dao ñoäng khi chöa coù tín hieäu vaøo. Baêng thoâng cuûa voøng khoùa pha laø phaïm vi cuûa taàn soá xung quanh taàn soá trung taâm fO maø moät tín hieäu vaøo treân ñieän aùp ngöôõng (20 mVRMS) seõ gaây ra möùc logic 0 ôû ngoõ ra. Phaïm vi khoùa laø phaïm vi taàn soá roäng nhaát maø trong ñoù tín hieäu vaøo seõ giöõ ñöôïc traïng thaùi logic 0 ôû ngoõ ra. V. IC GHI PHAÙT NGÖÕ AÂM: ISD 15XX: ISD15XX laø caùc IC coù caùc tính naêng öu vieät, giaù töông ñoái thaáp söû duïng thuaän lôïi trong caùc maïch ghi phaùt aâm ngöõ. Thôøi gian ghi phaùt trong maïch ñieän ngöõ aâm heä naøy chöøng 4.8¸32 giaây, noù coù theå noái tieáp vôùi caùc ñieän trôû ñieàu chænh dao ñoäng. Linh kieän 1506 1510 1520 Thôøi gian ghi phaùt 4.8 6.0 7.2 9.6 8 10 12 16 16 20 24 32 Taàn soá laáy maãu 8.0 6.4 5.3 4.0 8 6.4 5.3 4 8 6.4 5.3 4 ( KHZ ) Daõi roäng ñieån hình 3.4 2.6 2.3 1.7 3.4 2.6 2.3 1.7 3.4 2.6 2.3 1.7 ( KHZ ) Ñieän trôû dao ñoäng 80 100 120 160 80 100 120 160 80 100 120 160 Caáu taïo : IC 15XX laø caùc maïch IC ngöõ aâm duøng kyõ thuaät CMOS, beân trong noù bao goàm : Boä dao ñoäng Boä tieàn Micro Boä AGC Boä loïc Boä loïc phaúng vaø kích loa cuøng vôùi EPROM Sô ñoà khoái beân trong ñöôïc trình baøy ôû hình sau: Ck Ro Sp+ Sp- Nhòp ñoàng hoà Clk Ñònh giôø Laáy maãu Boä chuyeån tieáp analog EPROM Boä giaûi maõ Boä loïc phaúng Boä loïc tröôït AGC Ñieàu chænh nguoàn ñieän Linh kieän ñieàu khieån VccA VssA VssD VccD Test Player Recled Rec Playl IC coù moät ñaàu duy nhaát ñeå ñieàu khieån ghi aâm (REC). Hai ñaàu ñieàu khieån 2 loaïi phaùt aâm vôùi 2 kieåu kích : kích söôøn leân vaø kích möùc ñieän. Sau khi keát thuùc vieäc ghi phaùt, IC naøy töï ñoäng böôùc vaøo traïng thaùi tieát kieäm ñieän. Sô ñoà chaân : VSSD /RECLED REC VCCD PLAYER CLK NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC MIC ROCS NC VCCA MIC REF SP+ AGC VSSA VCCA SP_ 28 15 Chaân 2 laø ñaàu ghi aâm: REC ôû möùc cao thì ghi aâm, rec xuoáng möùc thaáp ngöøng ghi aâm. Chaân 3 (PLAYER) laø ñaàu kích phaùt aâm ôû söôøn leân. Chaân 4 (PLAYL) kích möùc ñieän phaùt aâm, töø möùc ñieän thaáp bieán thaønh möùc ñieän cao thì IC baét ñaàu phaùt aâm. Chaân 10 laø ñaàu vaøo MICRO, beân trong ñöôïc noái vôùi boä tieàn khueách ñaïi, micro noái ngoaøi neân thoâng qua caùc tuï ñieän noái tieáp gheùp vôùi noù. Chaân 12 laø ñaàu vaøo goác chuaån MICRO REF, ñaây laø ñaàu vaøo chieàu ngöôïc cuûa boä tieàn khueách ñaïi. Chaân 13 laø chaân ñieàu khieån ñoä lôïi AGC. Chaân 15 vaø 17 laø 2 ñaàu ra loa SP+, SP_. Ñaàu ra naøy coù theå kích caùc loa treân 8 W. Chaân 19 laø chaân ROSC coù theå thay ñoåi chu kyø ghi vaø phaùt aâm. Chaân 25 laø chaân TEST, chaân naøy neân noái ñaát. Chaân 26 laø xung nhòp ñoàng hoá XCLK. 2 APR 9600: Chip ghi phaùt ngöõ aâm APR 9600 môùi nhaát maø coâng ty Ñaøi Loan ñöa ra thò tröôøng laø keá tuïc kyõ thuaät cuûa coâng ty ISD cuûa Myõ vôùi taïp aâm thaáp, aâm chaát toát, khoâng sôï ngaét ñieän, coù theå ghi laïi nhieàu laàn, coù theå thu phaùt töø 32 ¸ 60 giaây. 1 28 2 27 3 26 4 25 5 24 6 23 7 22 8 21 9 20 10 19 11 18 12 17 13 16 14 15 / M1-message SP / M2- next RE / M3 Ext CLK / M4 MSEL2 / M5 MSEL1 / M6 / CE OSCR / STROBE / M7- end Ana- out / M8- option Ana- in / BUSY AGC BE MIC REF VSSD MIC VSSA VCCA SP+ SP_ Tham soá tính naêng ñieän cuûa APR 9600 : Ñieän aùp nguoàn laø 4.5 ¸ 6.5 V Doøng ñieän traïng thaùi tónh laø : 1mA Doøng ñieän hoaït ñoäng : 25mA Coù theå coù nhieàu thao taùc ñeå ñieàu khieån vieäc thu phaùt cuûa APR 9600, toùm löôïc coù theå chia thaønh 2 loaïi ñieàu khieån ñoù laø: ñieàu khieån noái tieáp vaø ñieàu khieån song song. Ñieàu khieån song song : MSEL 1 ôû möùc [1] MSEL 2 ôû möùc [0] M8 tuøy yù + Traïng thaùi ghi aâm: RE ôû möùc [1] Nhaán chaët phím M1 ( nghe tieáng “tit” ), ñeøn BUSY saùng thì ta baét ñaàu ghi aâm ñoaïn 1. Khi thaû phím M1 ra vaø ñeøn BUSY taét thì ngöøng ghi aâm. Nhaán laàn löôït phím M2, M3, M4 … ñeå ghi aâm caùc ñoaïn khaùc. Khi ghi aâm coù theå khoâng theo moät thöù töï naøo caû, coù theå ghi tuøy yù moät ñoaïn naøo ñoù ñaàu tieân cuõng ñöôïc. Moãi ñoaïn ghi aâm coù theå daøi ngaén khaùc nhau nhöng toång thôøi gian ghi aâm khoâng vöôït quaù 60 giaây. + Traïng thaùi phaùt aâm: RE ôû möùc [0] Nhaán phím M1 laø phaùt aâm ñoaïn thöù 1, muoán döøng thì laïi nhaán phím M1. Neáu ta nhaán chaët phím M1 thì seõ phaùt aâm tuaàn hoaøn baét ñaàu töø ñoaïn 1 ñeán khi ta thaû phím ra. Caùc phím M2, M3, M4… laàn löôït ñieàu khieån caùc ñoaïn coøn laïi. Phím /CE laø phím döøng, muoán ngöng vieäc phaùt aâm ta nhaán phím /CE. Ñieàu khieån noái tieáp: MSEL 1 ôû möùc [0] MSEL 2 ôû möùc [0] M8 ôû möùc [1] + Traïng thaùi ghi aâm : RE ôû möùc cao [1] Nhaán phím M1 laø ghi aâm ñoaïn thöù 1, thaû phím ra laø döøng laïi. Laïi aán phím M1 ghi aâm ñoaïn tieáp theo, cöù nhö vaäy cho ñeán heát. + Traïng thaùi phaùt aâm : coù 2 traïng thaùi phaùt aâm : RE = [0], M8 = [1]. AÁn phím M1 laø phaùt aâm ñoaïn thöù 1, laïi aán phím M1 seõ phaùt aâm ñoaïn thöù 2, cöù laàn löôït nhö theá cho ñeán khi ñoaïn cuoái cuøng keát thuùc laø döøng vieäc phaùt, caàn phaûi nhaán phím /CE ñeå phuïc vò veà ñoaïn 1. RE = [0], M8 = [0]. AÁn phím M1 laø baét ñaàu phaùt aâm ñoaïn 1, laïi aán phím M1 laø phaùt aâm ñoaïn 2. Phím M2 luùc naøy coù nhieäm vuï dòch chuyeån 1 ñoaïn, baây giôø neáu ta nhaán M2 roài nhaán M1 thì seõ phaùt aâm ñoaïn 4. CHÖÔNG V: THIEÁT KEÁ CHI TIEÁT I SÔ ÑOÀ KHOÁI TOÅNG QUAÙT: Giao tieáp ñöôøng daây Nhaän bieát chuoâng Boä ñeám Maïch ñieàu khieån relay Maïch phaùt tieáng noùi Maïch thu tieáng noùi Maïch hybrid vaø maïch loïc Maïch phaùt hieän busy tone Maïch ñònh thôøi Coång logic Khoái giao tieáp ñöôøng daây coù nhieäm vuï giao tieáp vôùi ñöôøng line caû tín hieäu laãn tín hieäu thoaïi. Ñaûm baûo trôû khaùng 600 W. Khoái nhaän bieát tín hieäu chuoâng nhaän bieát ñöôïc khi toång ñaøi ñoå chuoâng. Boä ñeám seõ ñeám soá laàn ñoå chuoâng. Maïch ñieàu khieån relay seõ ñieàu khieån relay taïo traïng thaùi nhaác maùy giaû. Maïch hybrid vaø maïch loïc caùch ly tín hieäu thu vaø tín hieäu phaùt, loaïi boû nhöõng tín hieäu coù taàn soá cao hôn taàn soá tín hieäu thoaïi. Maïch phaùt tieáng noùi seõ phaùt ra tieáng noùi : “chuû nhaø ñi vaéng…” khi môùi taïo traïng thaùi nhaác maùy. Maïch phaùt hieän busy tone khi coù tín hieäu baùo baän khoái naøy seõ phaùt hieän vaø ñöa tín hieäu nhaèm giaûi toûa maïch ghi keát thuùc. Maïch thu tieáng noùi coù nhieäm vuï thu laïi lôøi nhaén. Maïch ñònh thôøi coù nhieäm vuï giaûi toûa maïch ghi tieáng noùi khi gaëp tröôøng hôïp maùy bò keânh. II MAÏCH GIAO TIEÁP ÑÖÔØNG DAÂY VAØ CAÛM BIEÁN CHUOÂNG: 5V Ring C1 Dz R2 Bridge C2 4N35 Tip 7414 R4 Taïo CLK cho boä ñeám C4 R3 Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Bình thöôøng khi chöa coù tín hieäu chuoâng thì ñieän aùp treân ñöôøng daây laø Vdc coù trò soá 48V, tuï C1 ngaên doøng DC neân khoâng coù doøng phaân cöïc cho diode quang vì theá diode quang taét. Ñieän aùp ôû chaân vaøo cuûa IC 7414 laø möùc [0] do ñoù ngoõ ra seõ laø möùc [1]. Khi coù tín hieäu chuoâng thì ñieän aùp treân ñöôøng daây coù trò hieäu duïng laø 70 ¸ 90 Vrms vaø taàn soá laø 25Hz, tín hieäu naøy qua tuï C1, vaø caàu diode cho neân taïo doøng phaân cöïc thuaän cho diode quang daãn. Ñieän aùp chaân 1 cuûa 7414 seõ laø [1] vaø aùp ngoõ ra seõ laø [0], taïo thaønh moät xung kích cho boä ñeám. Tính toaùn caùc giaù trò linh kieän: Choïn ñieän aùp hieäu duïng tín hieäu chuoâng laø Vrms = 90V Choïn IDC = 5mA Choïn ñieän aùp ngoõ ra caàu chænh löu laø VDC = 15V Doøng IAC qua caàu chænh löu ñöôïc tính theo coâng thöùc: IAC = (p/2)*IDC = 7.85*10-3 A Choïn ñieän aùp rôi treân diode chænh löu laø 0.7 V Ñieän trôû haïn doøng R2 : Choïn ñieän aùp ghim cho diode Zener laø Vz = 12V Choïn giaù trò thöïc teá laø R2 = 330 W Ñieän trôû haïn doøng qua Transistor quang R3: Khi Transistor daãn baûo hoøa thì VSat = 0.2V Þ VR3 = Vcc – VSat = 5 – 0.2 = 4.8V Choïn R3 = 1K Tuï loïc C2: Tuï C2 ñöôïc tính sau cho coù theå bypass moät phaàn tín hieäu chuoâng vaø toaøn boä tín hieäu thoaïi. Thoâng thöôøng ngöôøi ta seõ choïn ZC2 = R2 Þ ZC2 = 330 W Choïn C2 = 22 mF / 50 V Tuï C1 : Ta coù: Maët khaùc, ta coù phöông trình: IAC*ZC1 + 2*VD + VAC = 90 7.85*10-3*ZC1 + 2*0.7 + 25.2 = 90 ZC1 = 8076.4 W Þ C1 = 0.7 mF Choïn C1 = 0.68 mF / 150 V * Maïch tích phaân R4, C4 Maïch tích phaân coù thôøi haèng t = R4*C4 trong thôøi gian £ 2s phaûi thu ñöôïc möùc ñieän aùp ngöôõng töø logic 0 leân logic 1 cuûa coång NOT (loaïi Schmitt trigger), möùc ñieän aùp ngöôõng Vn =3.5V öùng vôùi ñieän aùp nguoàn 5V. Vn Vh Vin Vout Ta coù taàn soá tín hieäu chuoâng laø 25 Hz, suy ra chu kì T =0.04s. Nhö vaäy khi coù chuoâng qua opto ta nhaän ñöôïc xung nhö sau : 0.04s 2s Tín hieäu vaøo laø moät chuoãi xung, thôøi haèng t = R4*C4 cuûa maïch lôùn hôn raát nhieàu chu kì cuûa moät xung. Nhö vaäy quaù trình quaù ñoä chöa keát thuùc thì coù 1 xung khaùc taùc ñoäng tieáp vaøo maïch neân ñieän aùp cöù theá taêng daàn. Do ñieän aùp treân tuï naïp chöa ñeán giaù trò max thì ñaõ xaû, thôøi gian xaû chöa heát thì phaûi naïp tieáp vì theá ñieän aùp cöù taêng daàn. Vc(t) t Giaûn ñoà thôøi gian naïp tuï Vc (t) = Vcc*( 1 – e-t/t ) vôùi t = R4*C4 Ta choïn t (thôøi haèng) cuûa maïch phaûi lôùn hôn chu kì moät xung tín hieäu chuoâng. Nhö vaäy quaù trình quaù ñoä chöa keát thuùc thì coù moät xung khaùc taùc ñoäng tieáp vaøo maïch neân ñieän aùp cöù theá taêng daàn leân. Ñeå ñôn giaûn cho vieäc tính toaùn, ta choïn t = 0.2s, choïn tuï C4 =30mF, ta coù : Choïn giaù trò thöïc teá R4 = 6,8 KW. Vaäy ñieän aùp cuûa tuï C4 sau 0,02s laø: VC ( 0,02 ) = 4,8.(1 – e-0,02 / 0.2 ) = 0,46V Nhö vaäy ñeå ñaït ñöôïc 3,5V thì maát moät khoaûng thôøi gian laø 0,3s. Tuï C4 ñöôïc naïp qua R4 vaø xaû qua (R4 + R3), nhö vaäy tuï C4 xaû raát chaäm ta xem nhö noù naïp maø khoâng xaû. Vaäy ta coù theå xem ñaùp öùng cuûa maïch tích phaân öùng vôùi 1 xung coù T = 2s. V T 2s III MAÏCH ÑEÁM HOÀI CHUOÂNG: A QA B QB QC QD Ro(1) Ro(2) 7414 1 Ctr Relay 2 3 7408 7493 OUT BUSY TONE RESET OUTPUT Ro(1) Ro(2) QD QC QB QA H H L L L L L X COUNT X L COUNT Moãi khi coù tín hieäu chuoâng thì maïch caûm bieán chuoâng seõ nhaän bieát vaø xuaát ra ôû ngoõ ra laø möùc [0], khi khoâng coù tín hieäu chuoâng thì ngoõ ra seõ laø möùc [1], nhö vaäy ngoõ ra cuûa maïch caûm bieán chuoâng seõ taïo thaønh xung CLOCK taùc ñoäng ñeán maïch ñeám hoài chuoâng. Sau khi ñeám 5 hoài chuoâng thì taïi ngoõ ra chaân soá 3 cuûa 7408 (IC coång And) seõ laø möùc [1] vaø seõ taùc ñoäng ñeán maïch Control Relay. IV MAÏCH CONTROL RELAY: Maïch ñieàu khieån relay duøng ñeå chuyeån töø maïch nhaän bieát chuoâng sang maïch nhaác maùy giaû. 12V D1 R 7408 C945 8,2 KW Sau 5 hoài chuoâng thì ngoõ ra 7408 leân [1], laøm cho C945 daãn, Relay ñoùng. Toång ñaøi nhaän bieát traïng thaùi nhaác maùy laø nhôø vaøo toång trôû cuûa bieán aùp caùch ly. Diode D1 baûo veä transistor Q traùnh quaù aùp khi Relay ñoùng ngaét. Ta söû duïng Transistor C945 vôùi caùc thoâng soá sau: b = 100 ¸ 300 PMAX = 250 mW ICMAX = 100mA Choïn Relay 12V, trôû khaùng 300 W ta coù : Choïn hfe = b = 10 Choïn R = 8,2 K V. MAÏCH HYBRID VAØ MAÏCH LOÏC: Nhö ta ñaõ bieát, nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa heä thoáng ñieän thoaïi laø tín hieäu truyeàn ñi vaø veà treân cuøng moät ñoâi daây. Neân nhieäm vuï cuûa maïch Hybrid laø caùch ly tín hieäu thu vaø phaùt. Tín hieäu treân ñöôøng truyeàn veà chæ ñi theo ngoõ Rx vaøo maïch, vaø tín hieäu töø heä thoáng phaùt chæ phaùt ra theo ngoõ Tx ñi ñeán ñöôøng daây ñieän thoaïi. Muïc ñích laø ñeå ngöôøi goïi khoâng nghe thaáy tieáng noùi cuûa mình trong loa, ñoàng thôøi ngaên caùch phoå taàn cuûa tieáng noùi. Maïch loïc laø loïc thoâng thaáp chuû yeáu laø loïc laáy tín hieäu thoaïi (300Hz ¸ 3000KHz), nhaèm loaïi boû caùc taàn soá cao hôn ngoaøi yù muoán. 1/ Maïch Hybrid: Maïch Hybrid ñöôïc thieát keá döïa treân ñaëc tính cuûa Op-Amp Maïch nhaác maùy giaû VR R2 3 + 8 Tx !K 330 W 1 Rx R1 2 Maïch loïc Maïch phaùt 4 22K R3 22K Tính toaùn vaø söû duïng linh kieän: moái quan heä giöõa ñieän aùp ngoõ ra maïch Hybrid VR vaø ñieän aùp nhaän veà töø ñöôøng daây VT ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp choàng chaäp. + Tröôøng hôïp VL = 0  ZL Z2 3 8 + VT 2 VR1 Z1 4 Z3 Neáu xem nhö Op-Amp laø lyù töôûng ta coù: + Tröôøng hôïp VT = 0: ZL VL Z2 3 8 1 VR2 2 Z1 4 VT Z3 Ta coù : AÙp duïng nguyeân lyù choàng chaäp, ta coù: Ñeå trieät tieáng doäi thì tín hieäu thu vaøo VR phaûi ñoäc laäp vôùi tín hieäu phaùt VT. Þ Z1ZL – Z2Z3 = 0 Ñeå tín hieäu töø ñöôøng daây ñeán maïch thu lôùn nhaát thì ZL+Z2 phaûi nhoû nhaát. Þ Z2 = ZL Þ Z1 = Z3 Giaù trò chuaån hoùa cuûa ZL trong thoâng tin laø 600 W ño ôû taàn soá 800Hz. Tuy nhieân trong baêng taàn ñieän thoaïi ZL thay ñoåi khoâng ñaùng keå neân ta coù theå xem nhö thuaàn trôû. Þ Z2 = ZL = 600 W Do Op-Amp coù trôû khaùng ngoû vaøo lôùn neân ñeå phoái hôïp trôû khaùng ta choïn Z1 vaø Z3 ñuû lôùn ñeå phoái hôïp trôû khaùng (töø vaøi chuïc KW trôû leân). Trong maïch naøy ta choïn Z1 = Z3 = 22 K 2/ Maïch loïc thoâng thaáp: Maïch coù nhieäm vuï phoái hôïp trôû khaùng nhaèm loïc laáy baêng taàn ñieän thoaïi (300Hz ¸ 3000KHz), loaïi boû caùc taàn soá cao hôn ngoaøi yù muoán. C1 270mF R1 R2 3 8 1 180K 180K 2 4 R3 8,2K C2 270mF R4 10K Haøm truyeàn cuûa maïch loïc thoâng thaáp hoài tieáp döông : Ñeå ñôn giaûn trong maïch ñieän ta choïn R1 = R2 vaø C1 = C2, luùc ñoù töø haøm truyeàn treân ta coù haøm truyeàn ñaït ñöôïc ruùt goïn nhö sau: Töø baûng haøm Butterworth ta coù : Ta coù Ñeå phoái hôïp trôû khaùng ta choïn R phaûi lôùn, choïn R = 180K Þ C » 260mF , ta choïn C = 270mF. Töø treân ta coù AV0 = 3 – 1,4 = 1,6 Maët khaùc ta laïi coù AV0 = 1 + (R3 : R4 ), choïn R3 = 8,2K Þ R4 = 8,2 : 0,6 » 13,8 K Choïn giaù trò chuaån R4 = 12K. VI. MAÏCH BUSY TONE: Toång ñaøi caáp Busy-tone khi taát caû caùc ñöôøng daây keát noái thoâng thoaïi ñeàu bò baän hay thueâ bao bò goïi ñang thoâng thoaïi, hoaëc 2 thueâ bao ñang thoâng thoaïi thì moät beân gaùc maùy. Vì vaäy ta thieát keá maïch nhaän bieát tín hieäu busy tone naøy ñeå nhaän bieát gaùc maùy cuûa thueâ bao ôû ñaàu kia, vaø ñoàng thôøi Reset boä ñeám hoài chuoâng, taùc ñoäng ñeán transistor laøm cho relay ngaét, daãn ñeán hôû maïch taïo nhaác maùy vaø ñoùng boä caûm bieán chuoâng. Ñeå nhaän bieát tín hieäu busy tone coù taàn soá 425Hz, bieân ñoä ñænh ñænh 3V ta söû duïng IC LM 567. Ñaây laø moät IC chuyeân duïng ñeå taùch tone coù chöùa moät voøng khoùa pha beân trong. Khi taàn soá ñaàu vaøo baèng vôùi taàn soá trung taâm ( fIN = fOUT ) thì chaân ra seõ coù möùc logic thaáp. Maët khaùc do tín hieäu naøy cuõng naèm trong daõi tín hieäu aâm taàn nhöng coù bieân ñoä baèng 3V trong khi bieân ñoä tín hieäu aâm taàn chæ khoaûng vaøi chuïc mV. Vì vaäy ñeå vieäc taùch vaø nhaän chính xaùc ta neân qua boä so saùnh, duøng IC TL 082. Khi bieân ñoä vaøo lôùn hôn moät ñieän aùp chuaån naøo ñoù (Vref) thì tín hieäu seõ ñöôïc truyeàn qua boä so saùnh, coøn nhoû hôn ñieän aùp chuaån thì khoâng qua boä so saùnh. Tính toaùn: Choïn ñieän aùp chuaån Vref = 1V, ta coù: Choïn R1 = 27 K Þ R2 = 2,5K Choïn giaù trò thöïc teá R2 = 2,7 K Ñaëc ñieåm cuûa maïch so saùnh 1 möùc naøy laø bieán ñoåi tín hieäu ngoõ vaøo hình sin thaønh daïng xung vuoâng. Vin Vref 0 Vout Vcc Khi coù tín hieäu busy tone ñöa ñeán ngoõ vaøo chaân soá 3 cuûa TL082, ngoõ ra seõ taïo thaønh moät daõy tín hieäu daïng xung coù bieân ñoä baèng vôùi möùc ñieän aùp nguoàn cuûa Op Amp. Tín hieäu xung naøy qua caàu phaân aùp R3, R4 ñeå haïn bieân cho phuø hôïp vôùi ngoõ vaøo IC taùch tone. Ñaàu vaøo chaân soá 3 cuûa LM 567 chòu ñieän aùp nhoû hôn hoaëc baèng 0,2V, neân ta coù: R3 = 60R4 Choïn R4 = 2,2K ta tính ñöôïc R3 = 132K Choïn R3 = 120K. Coâng thöùc tính taàn soá trung taâm cuûa LM 567: Vôùi R5 vaø C4 laàn löôït laø ñieän trôû ñònh thôøi, tuï ñònh thôøi (R5 thöôøng ñöôïc choïn trong khoaûng 2K ¸ 20 K). Ñeå tieän lôïi ta cho : R5 = R5 + VR5 = 2K Choïn R5 = 1,5K, VR5 = 1K Vôùi f0 = 425 Hz ta coù : Choïn C4 = 1mF C2 laø tuï loïc thoâng thaáp, ta choïn C2 = 1mF C1 laø tuï loïc ngoõ ra ñöôïc choïn töông ñoái, vì neáu choïn quaù lôùn thì thôøi gian treã giöõa 2 traïng thaùi ñoùng vaø môû seõ lôùn daãn ñeán maïch hoaït ñoäng khoâng chính xaùc, hoaëc choïn quaù nhoû thì maïch hoaït ñoäng cuõng khoâng oån ñònh. Thoâng thöôøng choïn C1 = 2C2 = 2,2mF. C0 vaø C3 laø tuï lieân laïc ta choïn giaù trò laø 0,47mF. VII. MAÏCH TAÏO TAÛI GIAÛ: Laø moät bieán aùp caùch ly coù trôû khaùng Zbieán aùp = 600W. Khi maïch ñeám hoài chuoâng ñeám tôùi hoài thöù 5 thì maïch ñieàu khieån Relay cho pheùp Relay ñoùng chuyeån töø maïch nhaän bieát chuoâng sang traïng thaùi nhaác maùy giaû, thueâ bao goïi nhaän ñöôïc traïng thaùi nhaác maùy cuûa thueâ bao bò goïi. 1:1 Zener 4,7V Zener 4,7V Maïch taïo taûi giaû Do ñieän aùp laøm vieäc cuûa IC trong maïch laø 5V neân ta choïn zener laø 4.7 V ñeå ghim möùc aùp coá ñònh khoaûng 5.3V nhaèm baûo veä IC. VIII MAÏCH PHAÙT TIEÁNG NOÙI: Maïch phaùt tieáng noùi duøng IC ISD1520 laø IC chuyeân duøng cho vieäc ghi vaø phaùt tieáng noùi. Trong maïch naøy ta thieát keá theo yeâu caàu sau: Maïch coù theå thay ñoåi lôøi nhaén cuûa chuû nhaø tröôùc khi ñi vaéng. Khi maïch taïo taûi giaû taùc ñoäng thì phaûi phaùt ra lôøi nhaén cuûa chuû nhaø. Maïch hoaït ñoäng nhö sau: Ghi laïi lôøi nhaén cuûa chuû nhaø: Chaân 2 (REC) laø chaân ghi aâm taùc ñoäng ôû möùc cao. Khi ta nhaán phím REC thì chaân 2 leân möùc [1], IC laäp töùc ghi aâm (khi ghi aâm ta phaûi luoân giöõ ñaàu REC ôû möùc cao). Nhaû phím REC ra thì ngöøng vieäc ghi aâm. Thôøi gian ghi toái ña cuûa IC ISD1520 naøy laø 32s (xem phaàn giôùi thieäu linh kieän). Ñeå ñieàu chænh thôøi gian ghi ta söû duïng bieán trôû noái vaøo chaân ROSC (chaân 19). Thoâng thöôøng ta choïn thôøi gian ghi laø toái ña, nhö vaäy theo nhaø saûn xuaát yeâu caàu thì ñieän trôû coù giaù trò khoaûng 160K, ta choïn giaù trò thöïc teá laø 150K. Khi ñang ghi aâm thì ñaàu ra /RECLED seõ ôû möùc thaáp neân ñeøn LED seõ saùng. Phaùt laïi lôøi nhaén: Khi maïch ñeám hoài chuoâng ñeám tôùi hoài thöù 5 thì ngoõ ra cuûa IC 7408 seõ ôû möùc [1]. Ngoõ ra naøy seõ taùc ñoäng ñeán chaân PLAYE (chaân 3) cuûa IC ISD1520 moät söôøn xung leân, IC laäp töùc phaùt lôøi nhaén ra ñöôøng daây ñieän thoaïi. IX. MAÏCH ÑÒNH THÔØI: Ta söû duïng IC Timer 555 ñeå taïo maïch ña haøi ñôn oån. Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa maïch nhö sau: Khi xung töø ngoõ ra IC 7414 chuyeån xuoáng möùc thaáp [0], ngay luùc naøy chaân soá 2 cuûa IC555 cuõng bò keùo xuoáng möùc thaáp, chaân soá 3 cuûa IC555 (chaân out) seõ leân möùc cao [1], ngoõ ra naøy seõ ñöôïc ñöa vaøo coång logic OR taùc ñoäng vaøo maïch thu nhaèm giaûi toûa vieäc thu. Keát noái maïch nhö hình sau : 4 6 7 555 3 1 5 Vcc +15V R2 R1 10K Töø boä ñeám C2 7414 ñeán coång logic 7414 C1 Tính R2 vaø C2: Ta coù : t (high) = 1,1*R2*C2 Choïn t = 4 phuùt = 4*60 = 240s Choïn C2 = 1000mF Þ R2 = 220K Taøi lieäu tham khaûo TOÁNG VAÊN ON, LEÂ TIEÁN THÖÔØNG _ TRUYEÀN DÖÕ LIEÄU Söû duïng vi maïch LSI _ Ñaïi hoïc Baùch Khoa TP. HCM. PHAÏM HOÀNG LIEÂN _ GIAÙO TRÌNH ÑIEÄN TÖÛ THOÂNG TIN _ Ñaïi hoïc Baùch Khoa TP.HCM. LEÂ VAÊN THAÛNH _ Baøi Giaûng NGUYEÂN LYÙ TOÅNG ÑAØI ÑIEÄN TÖÛ _ Trung Taâm Ñaøo Taïo Böu Chính Vieãn Thoâng II. HUYØNH ÑAÉC THAÉNG _ KYÕ THUAÄT SOÁ THÖÏC HAØNH _ Nhaø Xuaát Baûn Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät. DÖÔNG MINH TRÍ _ SÔ ÑOÀ CHAÂN LINH KIEÄN BAÙN DAÃN _ Nhaø Xuaát Baûn Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät. HOÄI VOÂ TUYEÁN ÑIEÄN TÖÛ VIEÄT NAM _ TAÏP CHÍ ÑIEÄN TÖÛ ._.