Tài liệu Nghiên cứu xây dựng và quản lý mạng viễn thông tích hợp isdn

MỤC LỤC Chƣơng 1: Tổng Quan Về Mạng Viễn Thông..................... 3 1.1, Các khái niệm cơ bản trong lĩnh vực viễn thông ............................................................3 1.2,Các thành phần cơ bản của mạng viễn thông....................................................................6 1.3, Mô hình các dịch vụ viễn thông .....................................................................................7 d) Dịch vụ truyền thông đa phương tiện .......................................................................... 11 Chƣơng 2, Mạng Lƣới Truyền Thông Công Cộng ........... 13 2.1. Khái niện, phân loại và điều kiện kết cấu...................................................................... 13 2.1.1, Khái niệm ............................................................................................................ 13 2.1.2, Phân loại mạng lưới truyền thông và điều kiện kết cấu............................................ 13 2.2, Mạng chuyển mạch và điện thoại ................................................................................. 14 Chƣơng 3 ........................................................................... 17 Các kế hoạch cơ bản xây dựng mạng viễn thông .............. 17 3.1, Giới thiệu chung ......................................................................................................... 17 3.2, Trình tự thực hiện quá trình lập kế hoạch..................................................................... 18 3.2.1, Xác định mục tiêu xây dựng mạng......................................................................... 19 3.2.2. Lập kế hoạch dài hạn ........................................................................................... 21 3.2.3. Kế hoạch trung hạn ............................................................................................. 21 3.2.4. Dự báo nhu cầu ................................................................................................... 22 3.3. Dự báo nhu cầu .......................................................................................................... 23 3.3.1. Khái niệm ........................................................................................................... 23 3.3.2. Tăng trưởng nhu cầu............................................................................................ 24 3.3.3. Các bước xác định nhu cầu .................................................................................. 25 3.3.4. Các phương pháp xác định nhu cầu ...................................................................... 27 3.4. Dự báo lưu lượng........................................................................................................ 29 3.4.1. Khái niệm ........................................................................................................... 29 3.4.2. Các bước xác định lưu lượng............................................................................... 29 3.4.3. Các phương pháp xác định dự báo lưu lượng......................................................... 30 3.5. KẾ HOẠCH ĐÁNH SỐ.............................................................................................. 34 3.5.1. Giới thiệu ............................................................................................................ 34 3.5.2. Các hệ thống đánh số............................................................................................ 34 3.5.3. Cấu tạo số............................................................................................................ 35 3.5.4. Các thủ tục cho việc lập kế hoạch đánh số.............................................................. 35 3.6. KẾ HOẠCH ĐỊNH TUYẾN..................................................................................... 39 3.6.1. Giới thiệu ............................................................................................................ 39 3.6.2. Các phương pháp định tuyến ................................................................................. 39 3.7. KẾ HOẠCH TÍNH CƯỚC.......................................................................................... 40 3.7.1. Giới thiệu chung .................................................................................................. 40 3.7.2. Các tiêu chí cho việc tính cước.............................................................................. 41 3.7.3. Các hệ thống tính cước ......................................................................................... 42 3.8. KẾ HOẠCH BÁO HIỆU............................................................................................. 45 3.8.1. Giới thiệu ............................................................................................................ 45 3.8.2. Phân loại báo hiệu ................................................................................................ 45 3.9. KẾ HOẠCH ĐỒNG BỘ ............................................................................................ 46 1 3.9.1.Giới thiệu chung ................................................................................................... 46 3.9.2. Các phương thức đồng bộ mạng ............................................................................ 47 3.9.4. Mạng đồng bộ Việt Nam....................................................................................... 50 3.10. Kế hoạch chất lượng thông tin ................................................................................... 51 3.10.1. Chất lượng chuyển mạch.................................................................................... 51 3.10.2. Chất lượng truyền dẫn ....................................................................................... 51 3.10.3. Độ ổn định ......................................................................................................... 52 Chƣơng 4, Quy hoạch mạng viễn thông............................ 53 4.1. Quy hoạch vị trí tổng đài ............................................................................................. 53 4.1.1.Giới thiệu ............................................................................................................. 53 4.1.2. Phương pháp qui hoạch vị trí tổng đài.................................................................... 53 4.1.3. Chi phí thiết bị ..................................................................................................... 55 4.2. Quy hoạch mạng truyền dẫn ........................................................................................ 56 4.2.1. Giới thiệu ............................................................................................................ 56 4.2.2. Cấu hình mạng truyền dẫn .................................................................................... 57 4.2.3. Các dạng cơ bản của truyền dẫn ............................................................................ 59 4.2.5. Ví dụ cấu hình mạng truyền dẫn ............................................................................ 60 4.2.6. ĐỊNH TUYẾN ........................................................................................................ 60 4.2.6. TẠO NHÓM KÊNH ............................................................................................ 61 4.3. Quy hoạch mạng lưới thuê bao .................................................................................... 62 CHƢƠNG 5, QUẢN LÝ MẠNG VIỄN THÔNG ............. 63 5.1. Tầm quan trọng của công tác quản lý mạng viễn thông.................................................. 63 5.2. Mạng quản lý mạng viễn thông TMN........................................................................... 63 5.2.1. Giới thiệu về TMN .............................................................................................. 63 5.2.2. Các chức năng quản lý của TMN.......................................................................... 64 CHƢƠNG 6, MẠNG ĐA DỊCH VỤ TÍCH HỢP SỐ ISDN ................................................................................................ 71 6.1. Đặc điểm của mạng viễn thông khi chưa có ISDN......................................................... 71 6.2. Khái niệm về ISDN .................................................................................................... 71 6.2.1. ISDN................................................................................................................... 71 6.2.2. Mục đích của ISDN.............................................................................................. 71 CHƢƠNG 7, MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN................... 75 7.1. Sự ra đời của NGN ..................................................................................................... 75 7.2. Cấu trúc mạng ............................................................................................................ 78 7.2.1. Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN......................................................... 79 7.2.2. Phân tích ............................................................................................................. 80 7.3. Dịch vụ triển khai trong NGN .................................................................................. 87 7.3.2. Nhu cầu NGN đối với các nhà cung cấp dịch vụ ..................................................... 88 7.3.3. Yêu cầu của khách hàng ....................................................................................... 90 7.3.4. Dịch vụ NGN....................................................................................................... 90 2 Chƣơng 1: Tổng Quan Về Mạng Viễn Thông 1.1, Các khái niệm cơ bản trong lĩnh vực viễn thông Gần đây, máy tính phát triển nhanh, khả năng làm việc nhanh và giá thành giảm đến nỗi chúng ứng dụng khắp mọi nơi trên thế giới và xâm nhập vào mọi lĩnh vực. Do sự đa dạng và tinh vi của máy tính và sự phát triển nhanh của các trạm làm việc, nhu cầu về mạng viễn thông truyền tải thông tin không ngừng phát triển. Các mạng này khả năng cung cấp các đường truyền thông để chuyển các số liệu trong lĩnh vực công nghệ, khoa học kỹ thuật và đảm bảo đáp ứng các loại ứng dụng phong phú khác nhau từ giải trí cho tới các công việc phức tạp. Các mạng này còn có khả năng truyền tải thông tin với tốc độ khác nhau từ vài ký tự trong một giây tới hàng Gbit/s. Theo một nghĩa rộng hơn, các mạng này cung cấp chức năng truyền tải thông tin một cách linh hoạt. Thông tin truyền tải với tốc độ khác nhau, độ an toàn và độ tin cậy cao. Điểm này khác xa so với khả năng của mạng điện thoại được hình thành để truyền tải tín hiệu tiếng nói với tốc độ cố định 64Kbit/s, độ an toàn và tin cậy không đồng bộ. Điểm quan trọng ở đây là các thiết bị trên mạng viễn thông cùng có sự thoả thuận về việc trình bày thông tin dưới dạng số và các thủ tục trên các đường truyền. Tất cả các quy ước, thoả thuận và các quy tắc nhằm xác định thông tin số trao đổi với nhau gọi là các giao thức thông tin (communication protocol). Sự kết hợp (marriage) giữa hai công nghệ hàng đầu viễn thông và máy tính là một thách thức mới cho các nhà khoa học, kỹ sư và các nhà thiết kế. Truyền thông là việc truyền thông tin từ một điểm tới một điểm khác, gồm có truyền thông cơ học (bưu chính) và truyền thông điện (viễn thông) bởi vì nó phát triển từ dạng cơ học (máy móc) sang dạng điện/quang và ngày càng sử dụng những hệ thống điện/quang phức tạp hơn. 3 Điện thoại Các ĐIỆN mạng số liệu Telex Hai hướng Các mạng Điện VIỄN THÔNG Báo Bưu chính CƠ riêng Truyền thông đơn KHÍ Truyền hình hướng cáp Báo chí TV Phát thanh Hình 1.1: Viễn thông Tỷ lệ phần truyền thông cơ học (thư từ, báo chí) đang có xu hướng giảm trong khi tỷ lệ phần truyền thông điện/quang, đặc biệt là truyền song hướng, lại gia tăng và sẽ chiếm thị phần chủ đạo trong tương lai. Vì vậy, ngày nay những tập đoàn báo chí cũng đang tập trung và hướng tới truyền thông điện/quang, coi đó là cơ hội kinh doanh tương lai của mình. Viễn thông chiếm phần chủ đạo trong truyền thông. Viễn thông (Telecommunication) là quá trình trao đổi các thông tin ở các dạng khác nhau (tiếng nói, hình ảnh, dữ liệu...) với cự ly xa nhờ vào các hệ thống truyền dẫn điện từ (truyền dẫn cáp kim loại, cáp quang, vi ba, vệ tinh). Mạng viễn thông (Telecommunications Network) là tập hợp các thiết bị (Devices), các kỹ thuật (Mechanisms) và các thủ tục (Procedures) để các thiết bị kết cuối của khách hàng có thể truy nhập vào mạng và trao đổi thông tin hữu ích. Các yêu cầu đặt ra cho mạng viễn thông là phải có khả năng cung cấp các đường truyền tốc độ khác nhau, linh hoạt, có độ tin cậy cao đáp ứng các loại hình dịch vụ khác nhau. Mạng vật lý & Mạng logic (physical and logical networks) Mạng vật lý bao gồm các hệ thống truyền dẫn, chuyển mạch như: mạng cáp nội hạt, mạng vi ba số, mạng SDH, mạng thông tin vệ tinh, mạng lưới các tổng đài. Các hệ thống được thiết lập nhằm tạo ra các đường dẫn tín hiệu giữa các địa chỉ thông qua các nút mạng. Mạng vật lý đóng vai trò là cơ sở hạ tầng của viễn thông, nó phục vụ chung cho liên lạc điện thoại, truyền thông dữ liệu và các dịch vụ băng rộng khác. 4 Trên cơ sở hạ tầng đó các mạng logic được tạo ra nhằm cung cấp các dịch vụ viễn thông thoả mãn nhu cầu của xã hội. Mạng điện thoại, mạng TELEX, mạng Radio truyền thanh là các mạng logic truyền thống. Ngày nay, ngoài các mạng trên còn có có thêm các mạng khác có thể cùng tồn tại trong một khu vực, như là mạng điện thoại công cộng (PSTN), mạng dữ liệu chuyển gói công cộng (PSPDN), mạng nhắn tin (Paging network), mạng điện thoại di động, mạng máy tính toàn cầu (INTERNET), mạng số đa dịch vụ tích hợp (ISDN) vv...Các mạng trên đã cung cấp hàng loạt dịch vụ viễn thông thoả mãn nhu cầu của khách hàng. Hệ thống truyền thông (Communication System): là các hệ thống làm nhiệm vụ xử lý và phân phối thông tin từ một vị trí này đến một vị trí khác và còn gọi là hệ thống thông tin. Một hệ thống thông tin bao gồm các thành phần sau: bộ mã hoá, bộ phát, môi trường truyền dẫn, bộ thu, bộ giải mã. Thông Bộ phát Bộ mã hóa tin Môi trường truyền dẫn Bộ thu Bộ giải mã Thông tin Hình 1.2: Mô hình hệ thống truyền thống Trong hệ thống truyền thông chúng ta cần quan tâm: khuôn dạng thông tin, tốc độ truyền dẫn, cự ly truyền dẫn, môi trường truyền dẫn, kỹ thuật điều chế, thủ tục phát hiện và sửa lỗi. Các phương thức truyền tín hiệu trong hệ thống truyền thông: - Đơn công (Simplex): Thông tin chỉ truyền trên một hướng, bộ thu không thể trao đổi thông tin với phía phát. - Bán song công (Half- Duplex): Thông tin truyền trên hai hướng nhưng không cùng thời điểm. - Song công (Full-Duplex): Thông tin truyền trên hai hướng đồng thời . 5 1.2,Các thành phần cơ bản của mạng viễn thông Mô hình tổng quát của các hệ thống viễn thông Vệ tinh truyền thông Điện thoại Điện thoại Máy Fax Máy Fax Đầu cuối dữ liệu Máy tính Thiết bị đầu cuối Đƣờng truyền dẫn Thiết bị chuyển mạch Thiết bị chuyển mạch Thiết bị đầu cuối Hình 1.3: Các thành phần của mạng viễn thông a. Giới thiệu chung về mạng viễn thông . Khi xét trên quan điểm phần cứng, mạng viễn thông bao gồm các thiết bị đầu cuối, thiết bị chuyển mạch và thiết bị truyền dẫn. b. Thiết bị đầu cuối Thiết bị đầu cuối là các trang thiết bị của người sử dụng để giao tiếp với mạng cung cấp dịch vụ. Hiện nay có nhiều chủng loại thiết bị đầu cuối của nhiều hãng khác nhau tùy thuộc vào từng dịch vụ (ví dụ như máy điện thoại, máy fax, máy tính cá nhân...). Thiết bị đầu cuối thực hiện chức năng chuyển đổi thông tin cần trao đổi thành các tín hiệu điện và ngược lại. c. Thiết bị chuyển mạch Thiết bị chuyển mạch là các nút của mạng viễn thông có chức năng thiết lập đường truyền giữa các các thuê bao (đầu cuối). Trong mạng điện thoại, thiết bị chuyển mạch là các tổng đài điện thoại. Tuỳ theo vị trí của tổng đài trên mạng, người ta chia thành tổng đài chuyển tiếp quốc tế, tổng đài chuyển tiếp liên vùng và tổng đài nội hạt.         : Nút chuyển mạch : Thuê bao 6 Hình 1.4: Cấu trúc mạng điện thoại có và không có thiết bị chuyển mạch d. Thiết bị truyền dẫn Thiết bị truyền dẫn được sử dụng để nối các thiết bị đầu cuối hay giữa các tổng đài với nhau và truyền các tín hiệu một cách nhanh chóng và chính xác. Thiết bị truyền dẫn phân loại thành thiết bị truyền dẫn thuê bao, nối thiết bị đầu cuối với tổng đài nội hạt, và thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp, nối giữa các tổng đài. Dựa vào môi trường truyền dẫn, thiết bị truyền dẫn có thể phân loại sơ lược thành thiết bị truyền dẫn hữu tuyến sử dụng cáp kim loại, cáp sợi quang và thiết bị truyền dẫn vô tuyến sử dụng không gian làm môi trường truyền dẫn. Thiết bị truyền dẫn thuê bao có thể sử dụng cáp kim loại hoặc sóng vô tuyến (radio). Cáp sợi quang sử dụng cho các đường thuê riêng và mạng số liên kết đa dịch vụ, yêu cầu dung lượng truyền dẫn lớn. 1.3, Mô hình các dịch vụ viễn thông Khái niệm dịch vụ viễn thông Khái niện dịch vụ viễn thông luôn gắn liền với các khái niệm mạng viễn thông. Mỗi mạng viễn thông sẽ cung cấp một vài loại dịch vụ cơ bản đặc trưng cho mạng viễn thông đó và mạng này có thể cùng hỗ trợ với mạng khác để cung cấp được một dịch vụ viễn thông cụ thể. “Dịch vụ viễn thông” là dịch vụ truyền ký hiệu, tín hiệu, số liệu, chữ viết, âm thanh, hình ảnh hoặc các dạng khác của thông tin giữa các điểm kết cuối thông qua mạng viễn thông. Hình 1.5. Dịch vụ viễn thông 7 Nói một cách khác, đó chính là dịch vụ cung cấp cho khách hàng khả năng trao đổi thông tin với nhau hoặc thu nhận thông tin qua mạng viễn thông (thường là mạng công cộng như mạng điện thoại chuyển mạch công cộng, mạng điện thoại di động, mạng internet, mạng truyền hình cáp,…) của các nhà cung cấp dịch vụ và nhà cung cấp hạ tầng mạng. Hình 1.6. Mô hình các dịch vụ viễn thông Các loại hình dịch vụ cơ bản và yêu cầu của chúng về chất lƣợng dịch vụ Các dịch vụ viễn thông cơ bản thường được đề cập là dịch vụ thoại, dịch vụ số liệu, dịch vụ thuê kênh viễn thông và dịch vụ truyền thông đa phương tiện. Ngoài ra, có rất nhiều dịch vụ viễn thông cơ bản khác đã và vẫn còn tồn tại tới ngày nay, tuy nhiên không được phổ cập rộng rãi như 4 dịch vụ này. a) Dịch vụ thoại/telex/Fax/nhắn tin Dịch vụ thoại Điện thoại là dịch vụ viễn thông được phát triển rộng rãi nhất, là dịch vụ cung cấp khả năng truyền đưa thông tin dưới dạng tiếng nói hoặc tiếng nói cùng hình ảnh (như trường hợp điện thoại thấy hình - videophone) từ một thuê bao tới một hoặc nhóm thuê bao. Dịch vụ thoại cơ bản nhất là dịch vụ điện thoại cố định do mạng PSTN (mạng điện thoại chuyển mạch công cộng) cung cấp. Dịch vụ này cấp cho khách hàng đường truyền tới tận nhà riêng, kết nối tới tổng đài điện thoại cố định, cho phép khách hàng thực hiện được cuộc gọi thoại đi tới các khách hàng khác. 8 Hình 1.7. Dịch vụ thoại Ngoài dịch vụ điện thoại truyền thống, còn có nhiều dịch vụ thoại khác như dịch vụ điện thoại dùng thẻ (cardphone), điện thoại di động tốc độ thấp (điện thoại di động nội vùng cityphone), điện thoại đi động, điện thoại vệ tinh và hàng hải v.v. Để sử dụng dịch vụ điện thoại dùng thẻ, khách hàng mua trước một tấm thẻ với một giá tiền xác định trước tại các đại lý bưu điện. Khi sử dụng thẻ này, khách hàng có thể gọi điện nội hạt, liên tỉnh hoặc quốc tế. Khi cần gọi, khách hàng đưa thẻ vào các máy điện dùng thẻ công cộng đặt trên đường phố. Cước phí đàm thoại sẽ được trừ và ghi nhận vào tấm thẻ tùy theo thời gian đàm thoại và loại hình dịch vụ của cuộc gọi. Có thể dùng nhiều thẻ cho một cuộc gọi hoặc một thẻ cho nhiều cuộc khác nhau. Dịch vụ này có ưu điểm lớn nhất là thuận tiện cho việc quản lý lượng sử dụng của khách hàng. Tuy nhiên mật độ máy điện thoại dùng thẻ công cộng phải cao, phù hợp với các khu dân cư đông, kinh tế phát triển, du lịch, nghỉ mát. Dịch vụ điện thoại di động là dịch vụ thông tin vô tuyến được thiết lập nhằm đảm bảo liên lạc với các máy điện thoại đầu cuối di động. Một thuê bao điện thoại cố định có thể gọi cho một thuê bao di động hoặc ngược lại hoặc cả hai đều là thuê bao di động. Bên cạnh việc cung cấp khả năng trao đổi thông tin dưới dạng tiếng nói, các thuê bao điện thoại di động còn có thể sử dụng các dịch vụ khác như dịch vụ bản tin ngắn, hộp thư thoại, FAX hoặc truyền số liệu.... Tại Việt nam, hiện nay có sáu nhà khai thác dịch vụ viễn thông được chính phủ cấp giấy phép cung cấp dịch vụ điện thoại di động: VINAPHONE (trước đây là VPC), VMS, VIETTEL, SPT, EVN và HANOITELECOM. Đến cuối năm 2004, tổng số lượng thuê bao điện thoại cố định và di động ở Việt Nam là khoảng 10 triệu, đến giữa năm 2006 con số này đã lên đến khoảng 17 triệu. Dịch vụ Telex Dịch vụ Telex là dịch vụ cho phép thuê bao trao đổi thông tin với nhau dưới dạng chữ bằng cách gõ vào từ bàn phím và nhận thông tin trên màn hình hoặc in ra băng giấy. Dịch vụ này sử dụng các đường truyền tốc độ thấp, dựa trên một mạng kết nối riêng, có cách đánh số thuê bao khác với các thuê bao điện thoại thông thường. 9 Hình 1.8. Máy Telex Dịch vụ Fax Dịch vụ Fax là dịch vụ cho phép truyền nguyên bản các thông tin có sẵn trên giấy như chữ viết, hình vẽ, biểu bảng, sơ đồ... gọi chung là bản fax từ nơi này đến nơi khác thông qua hệ thống viễn thông. Hình 1.9. Dịch vụ Fax Dịch vụ fax bao gồm fax công cộng và fax thuê bao. Dịch vụ fax công cộng là dịch vụ mở tại các cơ sở Bưu điện để chấp nhận, thu, truyền đưa, giao phát các bức fax theo nhu cầu của khách hàng. Dịch vụ fax thuê bao cung cấp cho các tổ chức hoặc cá nhân có nhu cầu liên lạc với các thiết bị đầu cuối khác qua mạng viễn thông. Thiết bị fax thuê bao được đấu nối với tổng đài điện thoại công cộng bằng đường cáp riêng hoặc chung với thiết bị điện thoại. Dịch vụ nhắn tin Nhắn tin là dịch vụ cho phép người sử dụng tiếp nhận các tin nhắn. Muốn sử dụng dịch vụ này, khách hàng cần mua hoặc thuê một máy nhắn tin của Bưu điện. Máy nhắn tin có kích thước nhỏ gọn, có thể cho vào túi hay đặt gọn trong lòng bàn tay. Người cần nhắn gọi điện tới trung tâm dịch vụ của bưu điện yêu cầu chuyển tin nhắn tới người nhận là thuê bao nhắn tin. Dịch vụ này rất tiện lợi cho những người thường xuyên di chuyển mà vẫn nhận được thông tin với chi phí không lớn. Trước đây tại một số thành phố lớn như Hà nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà nẵng đều có các trung tâm cung cấp dịch vụ nhắn tin. Ngoài ra dịch vụ nhắn tin Việt nam 107 cho phép người dùng có thể nhận được tin nhắn trong phạm vi toàn quốc song 10 đến nay dịch vụ này đã ngừng hoạt động. Hiện nay, dịch vụ nhắn tin thường được thực hiện thông qua điện thoại di động và cố định. b) Dịch vụ thuê kênh viễn thông (leased line) Dịch vụ thuê kênh riêng là dịch vụ cho thuê kênh truyền dẫn vật lý dùng riêng để kết nối và truyền thông tin giữa các thiết bị đầu cuối, mạng nội bộ, mạng viễn thông dùng riêng của khách hàng tại hai địa điểm cố định khác nhau. Dịch vụ này đáp ứng được các nhu cầu kết nối trực tiếp theo phương thức điểm nối điểm giữa hai đầu cuối của khách hàng. Ở Việt Nam các đại lý Bưu điện đại diện phía nhà cung cấp dịch vụ (đối với VNPT), cung cấp các dịch vụ thuê kênh sau: + Kênh thoại đường dài + Kênh điện báo + Kênh phát thanh và truyền hình + Kênh truyền số liệu c) Dịch vụ số liệu Dịch vụ truyền số liệu là dịch vụ truyền tải hoặc các ứng dụng để truyền tải thông tin dưới dạng số liệu trong mạng viễn thông. Dịch vụ truyền số liệu thích hợp với các kho thông tin dữ liệu lớn như ngân hàng, thư viện, thống kê, điều khiển từ xa thông qua thiết bị đầu cuối... Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam, Công ty VDC được coi nhà cung cấp dịch vụ truyền số liệu lớn nhất với các sản phẩm dịch vụ như: truyền số liệu X25, Frame relay... d) Dịch vụ truyền thông đa phương tiện Dịch vụ viễn thông băng rộng cung cấp cho khách hàng khả năng truyền tải thông tin với độ rộng băng tần lớn lên tới vài chục Mbit trên giây (Mbit/s) (trên nền mạng ISDN -Mạng số đa dịch vụ tích hợp). Băng tần này cho phép truyền tải đồng thời nhiều dạng thông tin khác nhau với các yêu cầu về băng tần cũng rất khác nhau trên cùng một kênh liên lạc. Máy tính, máy fax, điện thoại và kể cả điện thoại thấy hình đều có thể được phục vụ thông qua một kênh liên lạc duy nhất. Băng tần này được sử dụng và phân bổ giữa các dịch vụ khác nhau một cách mềm dẻo, tối ưu và đáp ứng tối đa yêu cầu về chất lượng dịch vụ của khách hàng. Tại thiết bị thuê bao, khi các dịch vụ viễn thông khác nhau, sử dụng nhiều môi trường thông tin khác nhau như tiếng nói, hình ảnh, âm thanh hay số liệu đều được tích hợp vào một thiết bị duy nhất, khi đó ta có được dịch vụ thông tin đa phương tiện (multimedia). Lúc đó liên lạc sẽ được thực hiện thông qua nhiều môi trường thông tin trong cùng một thời điểm và cũng đơn giản như thực hiện một cuộc gọi điện thoại thông thường. Hình 2.9 là một ví dụ điển hình của dịch vụ đa phương tiện: Dịch vụ Truyền hình hội nghị (Video conference). 11 Hình 1.10. Dịch vụ truyền hình hội nghị 12 Chƣơng 2, Mạng Lƣới Truyền Thông Công Cộng 2.1. Khái niện, phân loại và điều kiện kết cấu 2.1.1, Khái niệm Mạng lưới truyền thông công cộng là tập hợp các thiết bị viễn thông, chúng được nối ghép với nhau thành một hệ thống dùng để truyền thông tin giữa các người sử dụng và thực hiện các dịch vụ viễn thông tương ứng. 2.1.2, Phân loại mạng lưới truyền thông và điều kiện kết cấu Mạng lưới truyền thông có thể được định nghĩa là một hệ thống chuyển thông tin. Các mạng lưới truyền thông điện hiện nay đang được sử dụng để xử lý các loại thông tin khác nhau bao gồm mạng lưới điện thoại, mạng lưới điện tín, và mạng lưới truyền số liệu. Ngoài ra, ISDN là một mạng lưới có khả năng xử lý tích hợp các loại thông tin trên. Về khía cạnh loại cuộc gọi và các dịch vụ, các mạng lưới truyền thông có thể được phân chia thành mạng truyền thông công cộng, mạng truyền thông chuyên dụng và mạng truyền thông di động. Dựa vào phạm vi các dịch vụ truyền thông được đưa vào hoạt động, các mạng truyền thông có thể được phân loại tiếp thành mạng truyền thông nội bộ, mạng truyền thông nội hạt, mạng truyền thông liên tỉnh, mạng truyền thông quốc tế. Nếu chúng ta phân loại chúng về xử lý chuyển mạch, ta có thể có mạng truyền thông tức thời và mạng truyền thông nhanh. Như đã nói trên, các mạng truyền thông có thể được phân ra nhiều hơn nữa tùy theo nhu cầu và đòi hỏi của người sử dụng. Về căn bản, mạng truyền thông bao gồm một hệ thống chuyển mạch để định rõ đường nối cuộc gọi theo yêu cầu của thuê bao và một hệ thống truyền dẫn để truyền thông tin gọi đến người nhận. Về căn bản, nó phải đáp ứng những điều kiện sau: 1, Có khả năng kết nối các cuộc gọi được gọi từ tất cả các thuê bao chủ gọi có đăng ký trong hệ thống đến thuê bao bị gọi vào bất cứ lúc nào hoặc vào thời gian đã định trước. 2, Có khả năng đáp ứng các yêu cầu và những đặc tính của truyền dẫn. 3, Số của thuê bao bị gọi phải được tiêu chuẩn hóa. 4, Có khả năng thực hiện việc truyền tin một cách cẩn thận và độ tin cậy cao. 5, Cần có một hệ thống ghi hóa đơn hợp lý. 6, Hoạt động của nó cần phải vừa tiết kiệm vừa linh hoạt. Để thực hiện được những điều trên, mạng tổng đài phải được thiết kế, sau đó đưa vào hoạt động một cách đúng đắn bằng cách xem xét chất lượng cuộc gọi, khả năng xử lý cuộc gọi, chi phí lắp đặt và chi phí vận hành, mối liên hệ giữa hệ thống truyền dẫn và hệ thống chuyển mạch. Các mục được nêu ra trên đây có thể được tổng hợp thành sự kết nối cuộc gọi và tiêu chuẩn truyền dẫn, kế hoặc đánh số, độ tin cậy và hệ thống ghi hóa đơn. 13 2.2, Mạng chuyển mạch và điện thoại Vì các thuê bao đã đăng ký trong hệ thống ở rải rác, nên về căn bản mà nói thì hệ thống này phải có khả năng xử lý tất cả cuộc gọi của họ một cách tiết kiệm, tin cậy và nhanh chóng. Để đạt được mục đích này, các đặc tính và những yêu cầu đòi hỏi của thuê bao phải được xem xét để đảm bảo các dịch vụ thoại chất lượng cao. Một mạng nội hạt với một hoặc hai hệ thống chuyển mạch có thể được thiết lập nếu cần thiết. Đối với các thuê bao sống trong một vùng riêng biệt có thể chỉ cần một hệ thống tổng đài. Nhưng nếu số thuê bao trong một vùng riêng biệt vượt quá một giới hạn nào đó, có thể lắp đặt nhiều tổng đài. Nói chung, các mạng lưới đường dây có thể được lập ra như minh họa hình 2.1. Mạng lưới mắc nối tiếp trong hình (a) được lập ra bằng cách nối tất cả các mạng lưới dây của tất cả các vùng theo kiểu nối tiếp. Trái lại, mạng lưới vòng trong hình (b) được thiết lập theo kiểu tròn. Như được nô tả trong hình (c), mạng hình sao được tập trung vào một điểm chuyển mạch. Trong hình (d) trường hợp mạng được mắc theo kiểu lưới các đường nối các phía với nhau được thực hiện. Cũng vậy, nếu được yêu cầu, mạng lưới ghép có thể được lắp đặt như hình (e). Hình 2.1, Các kiểu mạng lưới đường dây 14 Hình 2.2, Thiết lập tổng đài Bất cứ mạng lưới nào được đề cập trước đây có thể được lắp đặt để đáp ứng những nhu cầu và yêu cầu của thuê bao. Trong trường hợp có một vùng rộng lớn cần nhiều hệ thống chuyển mạch, thông thường thì mạng mắc theo hình lưới được thiết lập. Đối với những vùng nông thôn hoặc những vùng xa xôi như nông trại hoặc các làng chài có mật độ gọi thấp, người ta sử dụng mạng hình sao. Các phương pháp nối mạng có thể dung cho các mạng lưới đường dây có phần nào phức tạp hơn. Thông thường việc nối mạng được thực hiện theo 4 mức như minh họa trong hình 2.2; trung tâm nội hạt, trung tâm liên tỉnh, trung tâm khu vực, trung tâm vùng. Trong mạng lưới phân cấp có các mức như trên, việc tạo hướng thay thế bao gồm các hướng có mức sử dụng cao và các hướng thay thế được sử dụng. Nếu một cuộc gọi được phát sinh, hướng có mức sử dụng cao sẽ được tìm đầu tiên. Cuộc gọi này được nối với bên bị gọi thông qua hướng thay thế của tổng đài ở mức cao kế tiếp. Mạng điện thoại Khái niệm: - Mạng điện thoại là tập hợp các thiết bị, tổng đài, hệ thống truyền dẫn, hệ thống thuê bao và các thiết bị phụ trợ khác, chúng được kết nối chặt chẽ với nhau để đảm bảo thông tin thoại giữa các thuê bao và các dịch vụ thoại - PSTN (Public Switching Telephone Network): mạng chuyển mạch thoại công cộng: Là mạng có quy mô quốc gia được tổ chức, quản lý, phân định rõ ràng từ trên xuống dưới. Là một bộ phận cơ sở hạ tầng quốc gia đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin thường xuyên của người dân, phục vụ phát triển kinh tế và an ninh quốc phòng - PA(B)X (Private Automatic (Branch) Exchange: mạng điện thoại riêng 15 Sử dụng tổng đài riêng để lắp đặt một mạng điện thoại cho nội bộ một cơ quan, hoặc một khu vực nào đó. Có các đường trung kế để kết nối với mạng điện thoại công cộng. Hệ thống truyền dẫn trong mạng điện thoại Là môi trường truyền dẫn tín hiệu trong mạng điện thoại đảm bảo độ suy hao cho phép và thoả mãn các yêu cầu về:  Dung lượng thuê bao và tốc độ phát triển thuê bao - Điều kiện địa lý, khí hậu thời tiết - Các yếu tố về quy hoạch đô thị - Thuận tiện cho bảo dưỡng, sửa chữa - Tiết kiệm chi phí  Tuỳ theo số lượng thuê bao hay tốc độ phát triển thuê bao chia thành: - Mạng điện thoại không phân vùng - Mạng điện thoại phân vùng 16 Chƣơng 3 Các kế hoạch cơ bản xây dựng mạng viễn thông 3.1, Giới thiệu chung Việc lập kế hoạch trong mạng viễn thông nói chung và trong mạng điện thoại nói riêng được nhà quản lý viễn thông đưa ra phải rất rõ ràng và mang tính chất tổng thể. Tất cả mọi vấn đề được xem xét kỹ càng, cụ thể như việc sử dụng các thiết bị đang tồn tại, sự phát triển dân số trong các khu vực và sự phát triển của nền kinh tế nói chung hay sự chuyển hoá sang các công nghệ mới. Trong vấn đề lập kế hoạch thì yếu tố thời gian để phù hợp với các kế hoạch này là rất quan trọng, phù hợp với việc đầu tư hay dự báo dài hạn. Trong mạng viễn thông, các thành phần trên mạng (thiết bị chuyển mạch , thiết bị truyền dẫn, thiết bị ngoại vi) đảm nhiệm những chức năng riêng của nó nhưng để đảm nhiệm chức năng của một mạng thì cần phải có sự kết hợp hài hoà giữa chúng. Các kế hoạch cơ bản nhằm phối hợp các thiết bị trên đảm bảo thực hiện chức năng mạng. Hình 1.3. Các thành phần trong mạng viễn thông Các kế hoạch cơ bản (các quy tắc cơ bản cho thiết kế mạng) sau được coi là nền tảng cho việc xây dựng mạng viễn thông. + Cấu hình mạng dùng để tổ chức mạng viễn thông. + Kế hoạch đánh số qui định việc hình thành các số (quốc gia và quốc tế ) và các chức năng của từng thành phần. 17 + Kế hoạch tạo tuyến quy định việc chọn tuyến giữa các nút mạng cho truyền tải lưu lượng thông tin đảm bảo hiệu quả về kinh tế cũng như kỹ thuật. + Kế hoạch báo hiệu quy định các thủ tục truyền các thông tin điều khiển giữa các nút mạng để thiết lập, duy trì và giải toả cuộc thông tin. + Kế hoạch đồng bộ quy định thủ tục phân phối tín hiệu đồng hồ giữa các nút mạng sao cho chúng hoạt động đồng bộ với nhau. + Kế hoạch tính cước xây dựng cơ sở tính cước cho các cuộc thông tin. + Kế hoạch truyền dẫn quy định các chỉ tiêu và các tham số kỹ thuật cho quá trình truyền dẫn tín hiệu trên mạng. + Kế hoạch chất lượng thông tin chỉ ra mục đích cho việc tổ chức khai thác và bảo dưỡng trên mạng. 3.2, Trình tự thực hiện quá trình lập kế hoạch Khi tiến hành lập kế hoạch, phương hướng cơ bản được quyết định bởi các mục tiêu quản lý của chính phủ mà chúng sẽ trở thành đối tượng để xây dựng mạng lưới. Thông qua xác định các nhu cầu khách hàng dựa trên các mục tiêu quản lý và các đánh giá về nhu cầu và lưu lượng, xác định được các mục tiêu lập kế hoạch và thiết lập được chiến lược chung. Tương ứng với mục tiêu đó, một khung công việc về mạng lưới cơ bản về dài hạn được thiết lập. Sau đó một kế hoạch thiết bị rõ ràng được dự tính tương ứng với các thiết bị. Sơ đồ chuỗi công việc của quá trình lập kế hoạch mạng Mục tiêu quản lý Xác định mục tiêu Xác định nhu cầu Lập kế hoạch dài hạn Lập kế hoạch trung hạn Lập kế hoạch ngắn hạn Lập kế hoạch mạng tối ưu Hình 3.1. Sơ đồ chuỗi công việc của quá trình lập kế hoạch mạng 18 3.2.1, Xác định mục tiêu xây dựng mạng Khi lập kế hoạch mạng lưới, chiến lược chung như là cấp của dịch vụ được đưa ra, khi đó các dịch vụ bắt đầu với đầu tư là bao nhiêu, và cân bằng lợi nhuận với chi phí như thế nào cần phải được xem xét phù hợp với chính sách của chính phủ. Những vấn đề này cần phải được xác định một cách rõ ràng như là mục tiêu của kế hoạch. 3.2.1.1, Các điều kiện ban đầu Để xác định mục tiêu, yêu cầu các nhân tố sau đây: - Mục tiêu quản lý: để thiết lập kế hoạch về dịch vụ được đưa ra một cách rõ ràng. - Chính sách quốc gia: bởi vì mạng lưới có một nhân tố công cộng quan trọng, nên nó có quan hệ chặt chẽ với chính sách quốc gia. - Dự báo nhu cầu và sự phân bố của nó. - Dự báo lưu lượng. Đây là các nhân tố chính quyết định cấu hình cơ bản của mạng lưới, và cũng là không thể thiếu được cho đầu tư thiết bị hiệu quả. Xu hướng công nghệ và điều kiện của mạng lưới hiện tại còn ảnh hưởng đến việc xác định các mục tiêu. 3.2.1.2, Những yếu tố cần đƣợc xem xét trong khi xác định mục tiêu Các mục tiêu sau cần được xác định: (1) Các yếu cầu về dịch vụ Đối với việc xác định các yêu cầu về dịch vụ, việc xem xét cần tập trung vào loại dịch vụ, cấu trúc của mạng lưới cho việc mở dịch vụ, và mục đích của dịch vụ. (a) Loại dịch vụ Các yêu cầu đối với các dịch vụ viễn thông đang ngày càng tăng lên bao gồm tính đa dạng, các chức năng tiên tiến, các vùng phục vụ rộng hơn, và độ tin cậy cao hơn. Hơn nữa, sự tiến bộ của công nghệ gần đây cho phép đưa ra được các dịch vụ như vậy. Tuy nhiên, loại dịch vụ được đưa ra là rất khác nhau trong từng nước và tùy theo cấp độ phát triển viễn thông hiện tại. Vì thế, đối với việc xác định mục tiêu kế hoạch, có thể cần đến một cuộc kiểm tra đầy đủ để xác định dịch vụ được đưa ra. (b) Cấu trúc mạng cho việc mở dịch vụ Việc xác định cấu trúc mạng lưới cho việc mở ra các dịch vụ là cần thiết. Thông thường có các khả năng sau: - Thực hiện sử dụng mạng hiện tại. - Thực hiện sử dụng mạng hiện tại và mạng lưới. - Thực hiện sử dụng mạng lưới. - Thực hiện bằng cách cung cấp các đầu cuối với các chức năng hiện đại hơn. 19 Hiện nay, mạng đã đưa ra các chức năng lưu trữ thông tin và các chức năng chuyển đổi phương tiện, ngoài các chức năng kết nối cơ bản. Tuy nhiên, sự phát triển gần đây trong thiết bị bán dẫn đã nâng cấp các chức năng và giảm chi phí cho các thiết bị đầu cuối. Vì thế, các đầu cuối này có thể xử lý một số chức năng mà đã từng được đưa ra bởi mạng lưới. [Sự chuyển giao chức năng giữa đầu cuối và mạng lưới] - Kinh tế: nếu nhu cầu lớn, mạng lưới nên có các chức năng trên. Trong trường hợp này, việc đưa ra các chức năng bởi các thiết bị mạng lưới sẽ kinh tế hơn. Nếu nhu cầu nhỏ, việc đưa ra các chức năng bởi các đầu cuối là kinh tế hơn. - Cấp dịch vụ: nếu mạng lưới đưa ra các chức năng, các dịch vụ đưa ra có thể được sử dụng ở dạng chung vì thế sẽ rất dễ dàng cung cấp cho các nhu cầu đang tăng. Nhưng để đáp ứng nhanh chóng cho các nhu cầu mới và để thỏa mãn các yêu cầu cao cấp riêng lẻ, tốt nhất là cài đặt các chức năng này cho đầu cuối. - Vận hành: nếu các chức năng được cài đặt cho mạng lưới, các hệ thống báo hiệu để điều khiển kết nối trở nên phức tạp. Nếu các chức năng được cài đặt cho đầu cuối, mỗi đầu cuối có các chức năng điều khiển riêng của nó, sẽ cho phép vận hành tốt hơn. - Bảo dưỡng: nếu các mạng lưới có nhiều chức năng, nó có thể nhanh chóng quản lý các lỗi. Tuy nhiên, nếu các chức năng có tồn tại các đầu cuối, có thể bảo dưỡng ngay lập tức. Tuy nhiên, các tác động của lỗi thường được giới hạn trong đầu cuối. (2) Xác định các mục tiêu vùng dịch vụ Các mục tiêu được định nghĩa cho một vùng dịch vụ bao gồm toàn bộ các quỹ của chính phủ cho lập kế hoạch mạng lưới, các yêu cầu xã hội đối với dịch vụ, phí tổn và lợi nhuận đánh giá đối với việc đưa ra các dịch vụ, và phạm vi của vùng hành chính. Về cơ bản, một vùng dịch vụ được xác định dựa vào việc xem xét lợi nhuận và chi phí được đánh giá từ nhu cầu của vùng, song song với các mục tiêu dài hạn. Thậm chí ngay cả khi doanh thu dự tính rất nhỏ so với chi phí, nó vẫn có thể được xác định là một vùng dịch vụ trong trường hợp có mặt các nhân tố quan trọng như là tính xã hội đối với dịch vụ, sự hạn chế bởi vùng hành chính, sự phù hợp với các chính sách quốc gia và kinh tế địa phương. (3) Xác định các mục tiêu cho chất lượng thông tin Khi xác định các mục tiêu chất lượng thông tin, chúng ta phải xem xét Khuyến nghị ITU-T, các luật và quy định liên quan trong quốc gia, mức thỏa mãn người sử dụng, các tác động xã hội, tính khả thi về mặt kỹ thuật, và chi phí. Nếu có các mạng hiện tại, phải chấp nhận sự điều chỉnh giữa các mạng hiện tại và mới. Với các giả thiết 20