Các loại tổng đài điện tư hiện có

Cùng với sự phát triễn của linh kiện bán dẫn, các thiết bị ngày càng trở nên thông minh hơn, giá thành ngày càng giảm. Nó lần lượt thay thế phần cơ khí còn lại của tổng đài cơ điện. Việc thay thế này làm cho tổng đài gọn nhẹ rất nhiều, thời gian kết nối thông thoại nhanh hơn, năng lượng tiêu tán ít hơn. Dung lượng tổng đài tăng lên đáng kể. Công tác sửa chữa bảo trì, phát hiện hư hỏng cũng dễ dàng hơn. Chính vì vậy tổng đài điện tử hiện nay đã hầu như thay thế hoàn toàn tổng đài nhân công và tổng đài cơ điện trên

thế giới.

Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam có 5 loại tổng đài sau :

- Tổng đài cơ quan PABX: được sử dụng trong các cơ quan, khách sạn và thường sử dụng trung kế CO-Line(central office).

- Tổng đài nông thôn (Rural Exchange): được sử dụng ở các xã, khu dân cư đông, chợ và có thể sử dụng tất cả các loại trung kế.

- Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange): được đặt ở trung tâm huyện tỉnh và sử dụng tất cả các loại trung kế.

- Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): dùng để kết nối các tỗng đài nội hạt ở các tỉnh với nhau, chuyển mạch các cuộc gọi đường dài trong nước.

- Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gateway Exchange): tổng đài này dùng để chọn hướng và chuyển mạch các cuộc gọi vào mạng quốc tế để nối các quốc gia với nhau, có thể chuyển tải cuộc gọi quá giang.

Thế hệ tổng đài nội bộ TC-2000 serial A308 của công Ty IKE là một loại tổng đài điện tử chuyển mạch hoàn toàn tự động, sử dụng nguồn điện tự cấp 220V_AC. Hệ thống giao tiếp với bên ngoài bao gồm: 3 line kết nối với tổng đài bưu điện tương ứng với 3 địa chỉ thuê bao, đồng thời tổng đài còn có 8 line thông thoại nội bộ hoạt động được ở cả hai trạng thái có hoặc không liên kết với tổng đài bưu điện. Tổng đài nội bộ còn hỗ trợ rất nhiều chức năng như:

Tổng dài cho phép người sử dụng lập trình các chế độ hoạt động của tổng đài theo ý mình một đến 1000m.

Khi kết nối với mạng điện thoại bưu điện ( có thể kết nối đến tối đa 3 số địa chỉ thuê bao), một thuê bao bên ngoài yêu cầu được kết nối thông thoại với 1 trong 3 thuê bao bưu điện của tổng đài thì có thể liên cách dễ dàng bằng điện thoại bàn có đủ 12 phím chuẩn.

Khi không kết nối với mạng điện thoại bưu điện, tổng đài vẫn hoạt động bình thường ở dạng liên lạc nội bộ giữa 8 line trong hệ thống với nhau tương ứng với các số địa chỉ thuê bao mặc định từ 801 đến 808 ( người sử dụng có thể lập trình số địa chỉ thuê bao theo ý mình trong phạm vi từ 100 đến 999), tổng đài nội bộ cho phép quá trình hoạt động liên lạc nội bộ theo phương thức hoàn toàn giống như tổng đài bưu điện về các thông số kỹ thuật và chất lượng thông tin truyền. Khoảng cách giới hạn trao đổi thông tin giữa các thuê bao hoạt động trong tổng đài nội bộ có thể đạt lạc với 1 trong 8 line nội bộ bằng cách sau khi nhấn số thuê bao bưu điện thì nhấn tiếp số line nội bộ cần kết nối thông thoại. Hoặc trong trường hợp này tổng đài có hỗ trợ lập trình cố định việc nhận tín hiệu chuông từ cuộc gọi bên ngoài vào là một line nội bộ bất kì trong 8 line từ 801 đến 808 ( mặc định là 801); đồng thời khi thuê bao bên ngoài có nhu cầu muốn kết nối thông thoại với line nội bộ khác thì tổng đài cho phép chuyển kết nối trực tiếp mà không làm ngắt kết nối ( bằng cách ấn phím Flas trên bàn phím điện thoại sau đó nhấn đến số line nội bộ khác cần liên kết, lúc đó tổng đài sẽ tự động ngắt kết nối với line nôi bộ cũ).

Bất cứ line nội bộ nào trong 8 line của tổng đài đều có thể kết nối thông thoại với thuê bao bưu điện bằng cách ấn thêm phím số 0 trước khi ấn số điện thoại của thuê bao bên ngoài theo phương pháp bình thường. Việc tính cước của tổng đài bưu điện khi line nội bộ của tổng đài gọi ra bên ngoài sẽ là 1 trong 3 số thuê bao đã đăng ký ( việc thuê bao nào được tính cước trong cuộc gọi sẽ do người sử dụng lập trình cho tổng đài của mình).

Người sử dụng có thể sử dụng tổng đài nội bộ này để thông thoại với cùng một lúc nhiều line nôi bộ khác trong tổng đài như một cuộc hội nghị gián tiếp qua điện thoại khi thiết đặt chế độ này ở tổng đài.

Tổng đài nội bộ này còn cho phép chức năng ghi âm sẵn một thông tin cố định bằng điện thoại trong thời lượng 2phút như một lời chào hoặc một thông tin hướng dẫn được phát ra mỗi khi có thuê bao bên ngoài gọi đến các line trong tổng đài nội bộ.

Đường dây điện thoại hiện nay gồm có hai dây và thường gọi đó là Tip và Ring. Tất cả các điện thoại hiện nay đều được cấp nguồn từ tổng đài thông qua hai dây Tip và Ring. Điện áp cung cấp thường là 48VDC, nhưng nó cũng có thể thấp đến 47 VDC hoặc cao đến 105 VDC tùy thuộc vào tổng đài.

Ngoài ra, để hoạt động giao tiếp được dễ dàng, tổng đài gửi một số tín hiệu đặc biệt đến điện thoại như tín hiệu chuông, tín hiệu báo bận v.v... Để tìm hiểu về các tín hiệu điện thoại và ứng dụng của nó, nhóm thực hiện khảo sát một số tín hiệu sau:

Tín hiệu chuông (Ring Signal)



Hình 3 -1: Dạng sóng tín hiệu chuông

Khi một thuê bao bị gọi thì tổng đài sẽ gửi tín hiệu chuông đến để báo cho thuê bao đó biết có người được gọi. Tín hiệu chuông là tín hiệu xoay chiều AC thường có tần số 25Hz tuy nhiên nó có thể cao hơn đến 60Hz hoặc thấp hơn đến 16Hz. Biên độ của tín hiệu chuông cũng thay đổi từ 40 VRMS đến 130 VRMS thường là 90 VRMS. Tín hiệu chuông được gửi đến theo dạng xung ngắt quãng tùy thuộc vào từng loại tổng đài thường là 2 giây có và 4 giây không (như hình vẽ trên). Hoặc có thể thay đổi thời gian tùy thuộc vào từng tổng đài.

Đây là tín hiệu liên tục không phải là tín hiệu xung như các tín hiệu khác được sử dụng trong hệ thống điện thoại. Khi thuê bao nhấc tổ hợp để xuất phát cuộc gọi sẽ nghe âm hiệu mời quay số do tổng đài cấp cho thuê bao gọi, là tín hiệu hình sin có tần số liên tục. . Tín hiệu mời quay số là tín hiệu sin tần, được tạo ra bởi hai âm thanh (Tone) có tần số số 350Hz và 440Hz, biên độ 2VRMS trên nền DC. Tín hiệu này có dạng sóng sau:

Khi thuê bao nhấc máy để thực hiện một cuộc gọi thì thuê bao sẽ nghe một trong hai tín hiệu:

Tín hiệu mời gọi cho phép thuê bao thực hiện ngay một cuộc gọi.

Tín hiệu báo bận báo cho thuê bao biết đường dây đang bận không thể thực hiện cuộc gọi ngay lúc này. Thuê bao phải chờ đến khi nghe được tín hiệu mời gọi. Khi thuê bao bị gọi đã nhấc máy trước khi thêu bao gọi cũng nghe được tín hiệu này.

Tín hiệu báo bận là tín hiệu xoay chiều có dạng xung được tổng hợp bởi hai âm có tần số 480Hz và 620Hz. Tín hiệu này có chu kỳ 1s (0.5s có và 0.5s không).


Hình 3 – 3: Dạng sóng tín hiệu báo bận

Tín hiệu chuông hồi tiếp:

Khi người gọi gọi đến một thuê bao nhưng không biết đã gọi được hay chưa thì thật là khó chịu . Người gọi không nghe một âm thanh nào cho đến khi thuê bao đó trả lời. Để giải quyết vấn đề này tổng đài sẽ gửi một tín hiệu chuông hồi tiếp về cho thuê bao gọi tương ứng với tiếng chuông ở thuê bao bị gọi. Tín hiệu chuông hồi tiếp này do tổng đài cấp cho thuê bao bị gọi, được tổng hợp bởi hai âm có tần số 440Hz và 480Hz. Tín hiệu này cũng có dạng xung như tín hiệu chuông gửi đến cho thuê bao bị gọi, là tín hiệu hình sin có tần số khoảng 425 ± 25 Hz la hai tín hiệu ngắt quãng tương ứng nhịp chuông, biên độ 2VRMS trên nền DC 10V, phát ngắt quãng 2s có 4s không.

10


Hình 3 – 4: Dạng sóng tín hiệu hồi tiếp

Gọi sai số:

Nếu người gọi gọi nhầm một số mà nó không tồn tại thì bạn sẽ nhận được tín hiệu xung có chu kỳ 1Hz và có tần số 200Hz–400Hz. Hoặc đối với các hệ thống điện thoại ngày nay bạn sẽ nhận được thông báo rằng bạn gọi sai số.

* Tín hiệu đảo cực chính là sự đảo cực tính của nguồn tại tổng đài, khi hai thuê bao bắt đầu cuộc đàm thoại, một tín hiệu đảo cực sẽ xuất hiện. Khi đó hệ thống tính cước của tổng đài sẽ bắt đầu thực hiện việc tính cước đàm thoại cho thuê bao gọi. Ở các trạm công cộng có trang bị máy tính cước, khi cơ quan bưu điện sẽ cung cấp một tín hiệu đảo cực cho trạm để thuận tiện cho việc tính cước.

Tổng đài điện tử có 3 phương thức chuyển mạch sau:

* Tổng đài điện tử dùng phương thức chuyển mạch không gian (SDM : Space Devision Multiplexer)

* Tổng đài điện tử dùng phương thức chuyển mạch thời gian (TDM : Timing Devision Multiplexer) : có hai loại.

* Tổng đài điện tử dùng phương thức ghép kênh theo tần số (FDM: Frequence Devision Multiplexer).

3.1.8. Trung kế:

Trung kế là đường dây liên lạc giữa hai tổng đài

Các loại trung kế:

Trung kế CO-Line (Central Office Line):



Hình 3 – 7: Trung kế CO - Line

Kết nối hai dây cáp.

Sử dụng đường dây thuê bao của tổng đài khác làm trung kế của tổng đài mình.

Có chức năng như máy điện thoại (nhận khung quay)

Trung kế tự động 2 chiều E & M (Ear and Mouth Trunk):



Hình 3 – 8: Trung kế hai chiều

Kết nối dây trên bốn dây Cable.

Hai dây để thu tín hiệu thoại.

Một dây để thu tín hiệu trao đổi.

Một dây để phát tín hiệu trao đổi.

3.2. Giới thiệu tổng quan về máy điện thoại:

3.2.1. Giới thiệu:

Máy điện thoại là thiết bị đầu cuối của hệ thống điện thoại, nó được lắp đặt tại đơn vị thuê bao để 2 người ở xa liên lạc được với nhau. Hiện nay tuy có nhiều loại khác nhau nhưng nói chung máy điện thoại vẫn có 3 phần chính:

Phần thu phát tín hiệu gọi:

Phần thu phát thoại :

Khi máy điện thoại không làm việc phải ở trạng thái sẵn sàng tiếp nhận cuộc gọi.

Khi thu phát tín hiệu gọi bộ phận thu phát tín hiệu gọi phải tách rời đường dây điện thoại, lúc đó trên đường dây chỉ còn tín hiệu gọi.

Khi thu phát tín hiệu đàm thoại bộ phận thu phát tín hiệu gọi lại tách ra khỏi đường điện, lúc đó trên đường dây chỉ còn dòng tín hiệu thoại.

Báo hiệu cho người sử dụng điện thoại biết hệ thống tổng đài đã sẵn sàng hay chưa sẵn sàng tiếp cuộc gọi. Chức năng này thể hiện ở chỗ phải báo hiệu cho người sử dụng điện thoại bằng âm hiệu mời quay số hay âm hiệu báo bận.

Phải gởi được mã số thuê bao bị gọi vào tổng đài. Điều này được thực hiện bằng cách quay số hay nhấn phím.

Chỉ dẫn cho người sử dụng biết tình trạng diễn biến kết nối bằng các âm hiệu hồi âm chuông hay báo bận.

Báo hiệu cho người sử dụng biết thuê bao đang bị gọi thường là bằng tiếng chuông.

Chuyển đổi tiếng nói thành tín hiệu điện truyền đi đến đối phương và chuyển đổi tín hiệu điện từ đối phương đến thành tiếng nói.

Có khả năng báo cho tổng đài khi thuê bao nhấc máy.

Chống tiếng gọi lại, tiếng keng, tiếng clic khi phát xung số.

Gọi bằng số rút gọn.

Nhớ số thuê bao đặc biệt.

Gọi lại tự động: Khi gọi một thuê bao nào đó mà thuê bao này đang bận, ta có thể đặt máy trong khi số thuê bao vừa được lưu trữ trong bộ nhớ máy điện thoại. Sau đó ta nhấn một nút tương ứng, số điện thoại vừa gọi này được phát đi, hoặc sau thời gian nào đó dù không nhấn nút gọi thì số điện thoại này cũng tự động phát đi, khi thuê bao rảnh thì máy tự động reo chuông từ hai phía.

Tổng trở DC khi gác máy lớn hơn từ 20 KΩ.

Tổng trở AC khi gác máy từ 4KΩ đến 10KΩ.

Tổng trở DC khi nhấc máy khoảng 300Ω.

Tổng trở AC khi nhấc máy khoảng 600Ω.

Các thông số giới hạn của mạch thuê bao cơ bản.

Khi gác máy tổng trở DC bằng 20KΩ rất lớn xem như hở mạch.

Khi nhấc máy tổng trở DC giảm xuống nhỏ hơn 1KΩ và hai tổng đài nhận biết trạng thái này thông qua dòng DC xuất hiện trên đường dây. Sau đó, tổng đài cấp tín hiệu mời gọi lên đường dây đến thuê bao.

Dòng điện cấp chuông: Tổng đài cấp dòng chuông cho thuê bao bị gọi, dòng chuông tổng đài cấp là dòng điện xoay chiều hình sin hoặc xung có tần số f = 25Hz, có áp từ 75V_RMS đến 110V_RMS.

Thông tin điện thoại là quá trình truyền đưa tiếng nói từ nơi này đến nơi khác, bằng dòng điện qua máy điện thoại. Máy điện thoại là thiết bị đầu cuối của mạng thông tin điện thoại.

Khi ta nói trước ống nói của máy điện thoại, dao động âm thanh của tiếng nói sẽ tác động vào màng rung của ống nói làm cho ống nói thay đổi, xuất hiện dòng điện biến đổi tương ứng trong mạch. Dòng điện biến đổi này được truyền qua đường dây tới ống nghe của máy đối phương, làm cho màng rung của ống nghe dao động, lớp không khí trước màng rung dao động theo, phát ra âm thanh tác động đến tai người nghe và quá trình truyền dẫn ngược lại cũng tương tự.

3.2.5 Quay số:

Người gọi thông báo số mình muốn gọi cho tổng đài biết bằng cách gởi số máy điện thoại của mình muốn gọi đến cho tổng đài. Có hai cách gởi số đến tổng đài:

 Các số quay của thuê bao được truyền đến tổng đài bằng cách ngắt dòng đường dây theo tỉ số thời gian qui định tạo thành chuỗi xung quay số. Số quay số là là xung trên đường dây nên phương pháp này được gọi là phương pháp quay số bằng xung thập phân.

 Tổng đài nhận được các số liệu sẽ xem xét:

Nếu các đường dây nối thông thoại đều bị bận thì tổng đài sẽ cấp tín hiệu báo bận.

Nếu đường dây nối thông thoại không bị bận thì tổng đài sẽ cấp cho người bị gọi tín hiệu chuông và người gọi tín hiệu hồi chuông. Khi người được gọi nhấc máy, tổng đài nhận biết trạng thái này, thì tổng đài ngưng cấp tín hiệu chuông để không làm hư mạch thoại và thực hiện việc thông thoại. Tín hiệu trên đường dây đến máy điện thoại tương ứng với tín hiệu thoại cộng với giá trị khoảng 300 mV đỉnh – đỉnh. Tín hiệu ra khỏi máy điện thoại chịu sự suy hao trên đường dây với mất mát công suất trong khoảng 10 dB ÷ 25 dB. Chẳng hạn suy hao là 20dB, suy ra tín hiệu ra khỏi máy điện thoại có giá trị khoảng 3 V đỉnh – đỉnh.

 Khi một trong 2 thuê bao gác máy, thì tổng đài nhận biết trạng thái này, cắt thông thoại cho cả 2 máy đồng thời cấp tín hiệu báo bận cho máy còn lại.

Tín hiệu thoại trên đường dây là tín hiệu điện mang các thông tin có nguồn gốc từ âm thanh trong quá trình trao đổi giữa 2 thuê bao. Trong đó, âm thanh được tạo ra bởi các dao động cơ học, nó truyền trong môi trường dẫn âm.

Khi truyền đi trong mạng điện thoại là tín hiệu thường bị méo dạng do những lý do : nhiễu, suy hao tín hiệu trên đường dây do bức xạ sóng trên đường dây với các tần số khác nhau. Để đảm bảo tín hiệu điện thoại nghe rõ và trung thực, ngày nay trên mạng điện thoại người ta sử dụng tín hiệu thoại có tần số từ 300 Hz ÷ 3400 Hz.

3.3. Phương thức hoạt động giữa tổng đài và máy điện thoại:

3.3.1. Nguyên tắc hoạt động:

Khi thuê bao nhấc máy làm đóng tiếp điểm chuyển mạch tạo nên một dòng điện khoảng 20-80mA chạy trong vòng thuê bao. Ở chế độ nhấc máy, điện thế DC rơi trên đường dây giữa Tip và Ring khoảng 6VDC ở thiết bị đầu cuối thuê bao.

Tổng đài nhận dạng thuê bao gọi nhấc máy thông qua sự thay đổi tổng trở mạch vòng của đường dây thuê bao. Bình thường khi thuê bao ở vị trí gác máy điện trở mạch vòng là rất lớn. Khi thuê bao nhấc máy, điện trở mạch vòng thuê bao giảm xuống còn khoảng từ 150Ω đến 1500Ω. Tổng đài có thể nhận biết sự thay đổi tổng trở mạch vòng này (tức là thay đổi trạng thái của thuê bao) thông qua các bộ cảm biến trạng thái.

Tổng đài có chức năng kiểm tra xem còn có link nào rãnh hay không. Nếu link còn rỗi thì tổng đài cấp âm hiệu mời quay số (Dial Tone) cho thuê bao.

Dial Tone là tín hiệu mời quay số hình sin có tần số 425 ± 25 Hz. Khi thuê bao nhận biết được tín hiệu Dial Tone, người gọi sẽ hiểu là được phép quay số. Người gọi bắt đầu tiến hành gửi các xung quay số thông qua việc quay số hoặc nhấn nút chọn số. Tổng đài nhận biết được các số được quay nhờ vào các chuỗi xung quay số phát ra từ thuê bao gọi. Thực chất các xung quay số là các trạng thái nhấc máy hoặc gác máy của thuê bao.

Nếu các đường kết nối thông thoại bị bận hoặc thuê bao được gọi bị bận thì tổng đài sẽ phát tín hiệu báo bận cho thuê bao. Tín hiệu này có tần số f = 425 ± 25Hz ngắt nhịp 0,5s có 0,5 s không. Tổng đài nhận biết các số thuê bao gọi đến và kiểm tra, xem xét

Nếu số đầu nằm trong tập thuê bao thì tổng đài sẽ phục vụ như cuộc gọi nội đài.

Nếu số đầu là số qui ước gọi ra thì tổng đài phục vụ như một cuộc gọi liên đài qua trung kế và gửi toàn bộ phần định vị số quay sang tổng đài đối phương để giải mã.

Nếu số đầu là mã gọi các chức năng đặc biệt, tổng đài sẽ thực hiện các chức năng đó theo yêu cầu của thuê bao. Thông thường, đối với loại tổng đài nội bộ có dung lượng nhỏ từ vài chục đến vài trăm số, có thêm nhiều chức năng đặc biệt làm cho chương trình phục vụ thuê bao thêm phong phú, tiện lợi, đa dạng, hiệu quả cho người sử dụng làm tăng khả năng khai thác và hiệu suất sử dụng tổng đài.

Nếu thuê bao được gọi rảnh, tổng đài sẽ cấp tín hiệu chuông cho thuê bao với điện áp 90VRMS (AC), f = 25Hz, với chu kỳ 3s có 4s không. Đồng thời cấp âm hiệu hồi chuông (Ring Back Tone) cho thuê bao gọi, âm hiệu này là tín hiệu sin, tần số f = 425 ± 25Hz cùng chu kỳ nhịp với tín hiệu chuông gởi cho thuê bao được gọi.

Khi thuê bao được gọi nhấc máy, tổng đài nhận biết trạng thái nhấc máy này, tiến hành cắt dòng chuông cho thuê bao bị gọi kịp thời tránh hư hỏng đáng tiếc cho thuê bao. Đồng thời, tiến hành cắt âm hiệu Ring Back Tone cho thuê bao gọi và tiến hành kết nối thông thoại cho 2 thuê bao.

Tổng đài giải toả một số thiết bị không cần thiết để tiếp tục phục vụ cho các cuộc đàm thoại khác.

Khi hai thuê bao đang đàm thoại mà 1 thuê bao gác máy, tổng đài nhận biết trạng thái gác máy này, cắt thông thoại cho cả hai bên, cấp tín hiệu bận (Busy Tone) cho thuê bao còn lại, giải tỏa link để phục vụ cho các đàm thoại khác. Khi thuê bao còn lại gác máy, tổng đài xác nhận trạng thái gác máy, cắt âm hiệu báo bận, kết thúc chương trình phục vụ thuê bao.

Tất cả hoạt động nói trên của tổng đài điện tử đều được thực hiện một cách hoàn toàn tự động. Nhờ vào các mạch điều khiển bằng điện tử, điện thoại viên có thể theo dõi trực tiếp toàn bộ hoạt động của tổng đài ở mọi thời điểm nhờ vào các bộ hiển thị, cảnh báo.

Điện thoại viên có thể trực tiếp điều khiển các hoạt động của tổng đài qua các thao tác trên bàn phím, hệ thống công tắc….các hoạt động đó có thể bao gồm : nghe xen vào các cuộc đàm thoại, cắt cưỡng bức các cuộc đàm thoại có ý đồ xấu, tổ chức điện thoại hội nghị…. Tổng đài điện tử cũng có thể được liên kết với máy điện toán để điều khiển hoạt động hệ thống. Điều này làm tăng khả năng khai thác, làm tăng dung lượng, cũng như khả năng hoạt động của tổng đài lên rất nhiều.