Tổng quan về trường chuyển mạch thông tin trong việc kết nối tín hiệu thông tin từ việt nam ra thế giới và ngược lại.

1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA VẬT LÝ

----------

NGUYỄN THỊ MỸ NƯƠNG

TỔNG QUAN VỀ TRƯỜNG CHUYỂN

MẠCH THÔNG TIN TRONG VIỆC KẾT

NỐI TÍN HIỆU THÔNG TIN TỪ VIỆT NAM

RA THẾ GIỚI VÀ NGƯỢC LẠI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

2

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Ngày nay, công nghệ thông tin và viễn thông đã và đang phát triển như vũ

bão trên toàn thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Nó là yếu tố quan trọng góp

phần thúc đẩy kinh tế - xã hội phát triển nhanh chóng, đồng thời góp phần nâng cao

đời sống của mọi người, của từng quốc gia và của từng châu lục. Tất cả những sản

phẩm mà con người tạo ra, kể cả sản phẩm con người sẽ không thể tồn tại và phát

triển đến ngày hôm nay nếu không có thông tin, tất cả các quốc gia trên thế giới khó

có thể hòa nhập cùng nhau để có được tiếng nói chung nếu không có thông tin…

Để tín hiệu thông tin được truyền đi một cách chính xác với tốc độ cao và

dung lượng lớn thì việc biến đổi, mã hóa thông tin là rất cần thiết. Hai bộ phận

chính cấu thành nên mạng thông tin là hệ thống chuyển mạch và hệ thống truyền

dẫn. Cùng với sự phát triển của kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng, trong một sợi

quang đã có thể truyền dẫn thông tin số từ vài trăm Gbit/s đến Tbit/s. Sự tăng

trưởng nhanh chóng dung lượng của hệ thống truyền dẫn là sức ép và động lực cho

sự phát triển của hệ thống chuyển mạch.

Vì vậy, để hiểu rõ hơn về quy trình chuyển mạch chúng ta cần phải nắm

vững cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong trường chuyển mạch

thông tin. Đó là lý do em chọn đề tài “Tổng quan về trường chuyển mạch thông

tin trong việc kết nối tín hiệu thông tin từ Việt Nam ra Thế giới và ngược lại.”

làm đề tài luận văn tốt nghiệp của mình. Với điều kiện và thời gian cho phép nên

em chỉ tiến hành nghiên cứu tại tổng đài cửa quốc tế AXE105 ĐNG.

2. Mục đích nghiên cứu

Tìm hiểu về trường chuyển mạch thông tin trong việc kết nối tín hiệu thông

tin. Qua đó cho thấy sự cần thiết của việc chuyển mạch thông tin.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1. Đối tượng nghiên cứu

Trường chuyển mạch thông tin trong việc kết nối tín hiệu thông tin từ Việt

Nam ra Thế Giới và ngược lại .

3.2. Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu tại tổng đài AXE105 DNG – TTVTQTKV3.

3

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

Tìm hiểu về trường chuyển mạch thông tin trong việc kêt nối tín hiệu thông

tin: chuyển mạch thời gian, chuyển mạch không gian, sự lưu trữ và truyền thoại, các

đồng hồ trong trường chuyển mạch…

Khảo sát khả năng vận hành của trường chuyển mạch thông tin tại tổng đài

AXE105DNG.

5. Phương pháp nghiên cứu

5.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

5.2. Phương pháp thực nghiệm

5.3. Phương pháp thu thập, xử lý số liệu

5.4. Phương pháp chuyên gia

7. Cấu trúc và nội dung của đề tài

Mở đầu

Nội dung

Phần 1: Cơ sở lý thuyết về trường chuyển mạch thông tin trong việc

kết nối tín hiệu thông tin từ Việt Nam ra Thế Giới và ngược lại

Chương 1: Khái quát trường chuyển mạch TDM

Chương 2: Công nghệ chuyển mạch sử dụng tại tổng đài

AXE105DNG

Phần 2: Thực nghiệm – Kết nối thực tế cuộc gọi qua tổng đài

AXE105DNG chiều đi và chiều về

Kết luận

Tài liệu tham khảo

4

NỘI DUNG

Phần 1: Cơ sở lý thuyết về trường chuyển mạch thông tin trong việc kết nối tín

hiệu thông tin từ Việt Nam ra Thế Giới và ngược lại

Chương 1: Khái quát trường chuyển mạch TDM

1.1. Lý thuyết luồng PCM (Điều chế xung mã)

Kỹ thuật điều chế xung mã PCM là quá trình gồm nhiều bước nhằm

chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số.

PCM được đặc trưng bởi ba quá trình. Đó là lấy mẫu, lượng tử hóa và mã

hóa. Ba quá trình này gọi là chuyển đổi A/D. Muốn khôi phục lại tín hiệu analog từ

tín hiệu số phải trải qua quá trình: giãi mã và lọc. Hai quá trình này gọi là chuyển

đổi D/A.

Sơ đồ khối của các quá trình chuyển đổi A/D và D/A như hình sau:

Tín hiệu vào là tín hiệu tương tự biến đổi liên tục theo thời gian. Tín hiệu này

được đưa vào bộ lấy mẫu để rời rạc hóa tín hiệu. Đầu ra bộ lấy mẫu là một dãy xung

có biên độ thay đổi theo quy luật của tín hiệu tương tự.

SA

Tlm

t

Hình 1.2. Minh họa việc lấy mẫu tín hiệu

Bộ lấy

mẫu

Bộ

lượng tử

hóa

Bộ mã

hóa-nén số

Tín hiệu

analog

Bộ giải

mã-dãn số

Bộ lọc

thấp

Tín

hiệu

analog

Đường

truyền

Chuyển đổi A/D Chuyển đổi D/A

Hình 1.1. Sơ đồ khối quá trình chuyển đổi A/D và D/A trong

hệ thống PCM

SA SD SA

5

Do tín hiệu tương tự là bất kỳ nên các mức lấy xung cũng là bất kỳ (vô hạn

mức).

Bộ lượng tử hóa có nhiệm vụ làm tròn tín hiệu xung có mức bất kỳ thành

xung có mức tương ứng với 2n mức. Như vậy sai số đầu tiên mà chúng ta gặp phải

khi chuyển đổi tương tự - số là do bộ lượng tử hóa gây nên.

Tín hiệu ra khỏi bộ lượng tử sẽ đưa vào bộ mã hóa và tạo ra các khối nhị

phân SD (n bit).

1.1.1. Chuyển đổi A/D

1.1.1.1. Nguyên tắc làm việc của ADC

Nguyên tắc làm việc của ADC được minh họa theo sơ đồ sau:

Trước hết, tín hiệu tương tự UA được đưa đến mạch lấy mẫu. Mạh này có hai

nhiệm vụ:

- Lấy tín hiệu tương tự tại những thời điểm khác nhau và cách đều nhau (rời

rạc hóa tín hiệu về mặt thời gian).

- Giữ cho biên độ điện áp tại các thời điểm lấy mẫu không đổi trong quá

trình chuyển đổi tiếp theo (tức là trong quá trình lượng tử hóa cà mã hóa).

Tín hiệu ra của mạch lấy mẫu được đưa đến mạch lượng tử hóa để thực hiện

làm tròn với độ chính xác bằng ±Q/2.

Vậy quá trình lượng tử hóa thực chất là quá trình làm tròn số. Lượng tử hóa

được thực hiện theo nguyên tắc so sánh, tín hiệu cần chuyển đổi được so sánh với

một loạt các đơn vị chuẩn Q.

Sau mạch lượng tử hóa là mạch mã hóa. Trong mạch mã hóa, kết quả lượng

tử hóa được sắp xếp lại theo một trật nhất định phụ thuộc vào loại mã yêu cầu trên

đầu ra bộ chuyển đổi.

Phép lượng tử hóa và mã hóa gọi chung là phép biến đổi AD.

Mạch

lấy mẫu

ADC

Lượng tử

hóa Mã hóa

UA UD

Hình 1.3. Sơ đồ biểu thị nguyên tắc làm việc

của ADC

6

1.1.1.2. Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số

Chuyển đổi AD theo phương pháp song song

Chuyển đổi AD theo phương pháp nối tiếp

Chuyển đổi AD theo phương pháp kết hợp

Chuyển đổi AD nối tiếp dùng vòng hồi tiếp

Chuyển đổi AD theo phương pháp tích phân đơn giản

Chuyển đổi AD theo phương pháp tích phân hai sườn dốc

Chuyển đổi AD theo phương pháp chuyển đổi nối tiếp theo mã nhị phân

1.1.2. Chuyển đổi D/A

1.1.2.1. Nguyên tắc làm việc của DAC

Chuyển đổi số - tương tự là quá trình tìm lại tín hiệu tương tự từ N số hạng

(N bit) đã biết của tín hiệu số với độ chính xác là một mức lượng tử.

ơ

Tín hiệu đầu ra là tín hiệu rời rạc theo thời gian. Tín hiêụ này được đưa qua

bộ lọc thông thấp lý tưởng LTT. Trên đầu ra của LTT có tín hiệu UA biến thiên liên

tục theo thời gian là tín hiệu nội suy của UM.

1.1.2.2. Các phương pháp biến đổi số - tương tự

Chuyển đổi DA bằng phương pháp điện trở bậc thang

Chuyển đổi DA bằng phương pháp mạng điện trở

Chuyển đổi DA bằng phương pháp Shannon – Rack

1.2. Lý thuyết trường chuyển mạch TDM

Ghép kênh phân chia theo thời gian là kỹ thuật xử lý số, có thể ứng dụng khi

tốc độ truyền dữ liệu trung bình lớn hơn tốc độ truyền dữ liệu yêu cầu bởi thiết bị

gửi và nhận. Trong trường hợp này, nhiều truyền dẫn phức tạp có thể chiếm lĩnh

một liên kết vật lý bằng cách chia nhỏ chúng và chèn vào các khe khác nhau.

Các từ mã PCM của những người sử dụng khác nhau, vào các khe thời gian

không chồng lẫn lên nhau. Mỗi kênh của người sử dụng dùng một băng tần lớn

DAC LTT

UD

UM UA

Hình 1.4. Sơ đồ khối quá trình chuyển

đổi số - tương tự

7

nhưng chỉ trong khoảng nhỏ thời gian, gọi là khe thời gian. Thông tin của mỗi

người sử dụng sẽ chiếm một khe thời gian của một khung và nguyên lý phân chia

thời gian cho phép nhiều người sử dụng truy nhập mạng tại cùng một thời điểm và

sử dụng cùng một tần số sóng mang.

Chương 2: Công nghệ chuyển mạch sử dụng tại tổng đài AXE105 – DNG

2.1. Giới thiệu về tổng đài AXE105 – DNG

2.1.1. Giới thiệu chung

Tổng đài AXE là tổng đài kỹ thuật số, được sản xuất bởi hãng Ericsson -

Thụy Điển. Tổng đài AXE - 105 có phần điều khiển APZ 212. Tổng đài AXE - 105

là hệ thống điều khiển số - SPC (Store Program Control), có cấu trúc tập trung nên

linh hoạt trong vận hành, khai thác và bảo dưỡng.

2.1.2. Mạng viễn thông

2.1.2.1. Hệ thống chuyển mạch

 Hệ thống chuyển mạch kênh (PSTN)

Time

Output

Output Value

Input signal A

Input signal B

Input signal C

Input signal D

A

B

C

D

a

A

B

C

D

Hình 1.5. Sơ đồ minh họa ghép kênh phân chia theo thời gian