Bài giảng kỹ thuật chuyển mạch pps

H     K THUT CHUYN MCH 2  đ    L    H     K THUT CHUYN MCH 2      LI NÓI U Trong nhng nm qua, h tng vin thông đã phát trin nhanh v c công ngh và cht lng cung cp dch v. Vin thông đã tri qua mt quá trình phát trin lâu dài vi nhiu bc ngot trong phát trin công ngh và phát trin mng li. Vit Nam cng nh các nc trên th gii, hin nay có rt nhiu nhà khai thác vin thông khác nhau vi s đa dng ca công ngh và cu hình mng cng nh  các dch v cung cp. Thành phn ct lõi ca mng vin thông là các h thng chuyn mch, các chc nng đc thc hin bi mt h thng chuyn mch, hay mt phân h ca nó cung cp các dch v cho khách hàng. Qua nhiu nm, vic thit k các h thng chuyn mch ngày càng tr nên phc tp hn đ cung cp các phng tin b sung cho phép các m ng có kh nng cung cp nhiu dch v hn na ti khách hàng và giúp cho vic vn hành cng nh bo dng tr nên d dàng hn. H thng chuyn mch đã tr thành mt thành phn phc tp nht, tp trung cao nht hàm lng công ngh hin đi, hàm lng cht xám và hàm lng các chc nng x lý thông tin.  có đc cách nhìn tng quan v vai trò và v trí và s phát trin c a h thng chuyn mch trong mng vin thông nói chung, nm bt nhng kin thc c bn v h thng chuyn mch, nhóm tác gi đã biên son cun tài liu “K thut chuyn mch II”. Tip theo các vn đ v công ngh chuyn mch đã đc gii thiu ti cun “ K thut chuyn mch I”, cun sách này đi sâu vào phân tích cu trúc chc n ng, nguyên lý điu khin và các dch v đc cung cp bi các h thng chuyn mch trong mng vin thông. Tài liu gm 4 chng         H   đ đi             Chng 1- Gii thiu tng quan v các h thng chuyn mch : Chng này cung cp cho hc viên cái nhìn tng quan v vai trò và v trí ca h thng chuyn mch trong mng vin thông; quá trình phát trin ca h th ng chuyn mch trong quá kh, hin ti và xu hng phát trin trong tng lai. Chng 2- H    đ đi   : Trong mng đin thoi công cng PSTN các h thng chuyn mch đc gi là tng đài. Chng này tp trung phân tích cu trúc chc nng, quá trình x lý cuc gi qua h thng tng đài DSS. Trong chng còn gii thiu mt s các h thng tng đài DSS hin đang s dng trong mng PSTN ca VNPT. Chng 3- H     Mt mng có th truyn bng rng vi các loi hình dch v thoi và phi thoi, tc đ cao và đm bo đc cht lng dch v đã tr thành cp thit trên nn tng ca mt k thut mi :K thu t truyn ti không đng b ATM. Các h thng chuyn mch đin t s cng dn thay đi theo hng này. Trong chng này ch yu trình bày cu trúc, chc nng, nguyên tc đnh tuyn ca h thng chuyn mch ATM. H thng chuyn mch bng rng A1000E10MM hin đang đc trin khai lp đt trong mng ca VNPT cng đc đ cp trong chng này Chng 4: H       Trong mng chuyn mch gói h thng chuyn mch thng đc gi là thit b đnh tuyn ( router). Trong chng này ch 4 yu trình bày v cu trúc, nguyên lý hot đng, tin trình phát trin ca b đnh tuyn. ng dng b đnh tuyn tc đ cao trong mng vin thông ca VNPT.  phn đu mi chng đu có phn gii thiu v ni dung ca chng và nhng kin thc c bn hc viên cn nm bt sau khi hc xong chng này. ây là tài liu cung cp cho các h c viên h đào to i hc t xa ca Hc vin Công ngh Bu chính Vin thông nói riêng cng nh nhng ngi đc mun tìm hiu, tip cn v các h thng chuyn mch trong mng vin thông. Trong quá trình biên son tài liêu khó tránh khi mt s sai sót, nhóm tác gi rt mong nhn đc s quan tâm và góp ý kin ca đc gi. Các ý kin góp ý qua mail xin đc gi v : Havt1972@yahoo.com ; Lenhatthang@yahoo.com      5 CHNG 1: GII THIU TNG QUAN V H THNG CHUYN MCH   Chng m đu ca cun tài liu “K thut chuyn mch II” nhm gii thiu cho hc viên các thành phn c bn ca mng vin thông, tm quan trng ca H thng chuyn mch trong mng vin thông. Lch s phát trin ca h thng chuyn mch qua tng giai đon cng đc đ cp trong chng này. Qua đó hc viên thy đc xu hng phát trin ca công ngh. Trong mng chuyn mch kênh các h thng chuyn mch đc gi là các tng đài, tùy theo chc nng mà các tng đài có tên gi khác nhau ( tng đài ni ht, tng đài chuyn tip ni hat,tng đài chuyn tip vùng, tng đài công quc t ), trong mng Internet các h thng chuyn mch đc gi là thit b đnh tuyn( router). H c viên cn phi nm đc các khái nim c bn và v trí ca h thng chuyn mch trong các mng PSTN, GSM, NGN, tên gi ca h thng chuyn mch trong tng mng Trên c s đó mi có th đc tip và hiu các ni dung trình bày trong các phn sau ca tài liu này. N              Là mt tp hp bao gm các nút mng và các đng truyn dn kt ni gia hai hay nhiu đim xác đnh đ thc hin các cuc trao đi thông tin gia chúng. Mng vin thông cung cp đa dng các loi hình dch v vin thông cho khách hàng, t nhng dch v truyn th ng nh đin thoi, Fax, truyn s liu cho đn các dch v mi nh Internet, VOD, thng mi đin t, Hình 1.1 Các thành phn ca mng vin thông     d  i  n tho  i V tinh tru y  n thôn g   đ u i  n tho  i        đ u Má y Fax Má y tính 6    Thit b đu cui là các trang thit b ca ngi s dng đ giao tip vi mng cung cp dch v. Hin nay có nhiu chng loi thit b đu cui ca nhiu hãng khác nhau tùy thuc vào tng dch v (ví d nh máy đin thoi, máy fax máy tính cá nhân ). Thit b đu cui thc hin chc n ng chuyn đi thông tin cn trao đi thành các tín hiu đin và ngc li.     H thng chuyn mch là thành phn ct lõi ca mng vin thông có chc nng thit lp đng truyn gia các các thuê bao (đu cui). Tu theo v trí ca h thng chuyn mch trên mng, ngi ta chia thành tng đài chuyn tip quc t, tng đài chuyn tip liên tnh và tng đài ni ht hoc router biên , router lõi .     Thit b truyn dn đc s dng đ ni các thit b đu cui hay gia các tng đài vi nhau và truyn các tín hiu mt cách nhanh chóng và chính xác. Thit b truyn dn đc phân loi thành thit b truyn dn thuê bao, ni thit b đu cui vi mt tng đài ni ht, và thit b truyn dn chuyn tip, ni gia các tng đài. Da vào môi trng truyn dn, thit b truyn dn có th đc phân loi gm thit b truyn dn hu tuyn s dng cáp kim loi, cáp si quang và thit b truyn dn vô tuyn s dng không gian làm môi trng truyn dn.        H thng chuyn mch (tng đài, Node chuyn mch) có chc nng chính là thit lp đu ni gia thit b đu cui phát vi thit b đu cui thu da vào đa ch mng (s thuê bao). H thng chuyn mch đc đt  cácv trí nút mng. Nó bao gm tp hp các phng ti n k thut đ thc hin vic thu, x lý và phân phi các thông tin chuyn ti t các kênh thông tin kt ni vi h thng chuyn mch. Các chc nng đc thc hin bi mt h thng chuyn mch, hay mt phân h ca nó cung cp các tính nng dch v cho khách hàng . Khi h tng mng thay đi , vic thit k các h thng chuyn mch càng tr nên phc tp hn đ có th cung cp các phng tin b sung cho phép các mng có kh nng cung cp nhiu dch v phong phú và cht lng ti khách hàng và giúp cho vic vn hành cng nh bo dng tr nên d dàng hn. Mc dù các h thng chuyn mch hin đi có phc t p nhng nó vn thc hin đy đ các chc nng c bn ca mt h thng chuyn mch. H thng chuyn mch trong mng vin thông đã tr thành mt thành phn phc tp nht, tp trung cao nht hàm lng công ngh hin đi, hàm lng cht xám và hàm lng các chc nng x lý thông tin.  chng minh tm quan trng ca h thng chuyn mch trong mng vin thông chúng ta xét 2 ví d sau: a/ u ni trc tip gia các đu cui b/ Các thit b đu cui đc đu ni qua các thit b chuyn mch 7 Nu không s dng các h thng chuyn mch mà thc hin kt ni mt cách trc tip tng đu cui thì mng cn phi có L=N(N-1)/2 đng dây ( L s lng đng ni trong mng, N s thit b đu cui ) Hình 1.2 Kt ni tng cp trc tip Khi N là mt s đ ln thì thc t không th thc hin đc phng án nh trên. S lng đng dây có th gim đc ti ch còn N nu s dng h thng chuyn mch nh minh ho trên hình Hình 1.3 Hình 1.3 Kt ni qua h thng chuyn mch H thng chuyn mch có kh nng tip thông ti tt c các đu cui và đm bo kh nng ni mch to kênh liên lc cho các đu cui theo yêu cu ca chúng. Khi có nhu cu kt ni gia các đu cui  các vùng đa lý tng đi xa nhau thì s tt hn nu trong mi vùng to ra mt h thng chuyn mch và gi là tng đài đu cui ni ht. Các tng đài ni ht lân cn kt ni vi nhau bng mng trung k . Trong mng vin thông, tùy thuc vào nhu cu s dng dch v (s đu cui và lu lng) mà s lng các trang thit b (tng đài, h thng truyn dn) đc lp đt cho phù hp. Tuy nhiên, đ khai thác mng vin thông hiu qu v kinh t và k thut cn thc hin vic liên kt gia các nút mng theo các cu hình c bn và thc hin phân cp mng.    Các cu hình mng c bn bao gm mng mt li, mng hình sao và mng kt hp gia hình sao và mt li. ℡ ℡ ℡ ℡ ℡ 8 (a). Mng mt li Hình 1.4 (a) minh ho mt mng vin thông đc hình thành nh vic kt ni trc tip các tng đài vi nhau gi là mng mt li. Khi s lng tng đài ln thì s lng tuyn ni gia chúng tng lên rt nhanh, do đó mng mt li không phù hp vi mng có kích c ln. Mng mt li có đ tin cy cao do khi mt nút mng b s c , các nút mng còn li vn hot đng bình thng. (b) Mng hình sao Hình 1.4 (b) mô t mt mng hình sao, mng này đc hình thành khi các tng đài ni ht kt ni vi nhau qua tng đài chuyn tip ging nh hình ngôi sao. Trong trng hp này lu lng s tp trung phn ln ti tng đài chuyn tip do đó hiu qu s dng đng truyn s cao hn so vi mng mt li. Cu hình mng kiu này, nu t ng đài chuyn tip mà có li thì tt c các cuc gi gia các tng đài ni ht là không th thc hin đc do đó phm vi nh hng ca li là ln. (c) Mng kt hp Nh đã đ cp  trên, mng mt li hay hình sao đu có các u nhc đim riêng ca nó. Do đó, mt mng kt hp gia mng hình sao và mng mt li đã đc đa ra đ tp hp các u đim và phn nào khc phc đc nhng nhc đim ca hai cu hình mng  trên. Cu hình mng kt h p này hin nay đang đc áp dng rng rãi trong thc t. Trong mng vin thông có cu hình kt hp, khi lu lng gia các tng đài nh thì chúng s đc chuyn qua tng đài chuyn tip. Nu lu lng gia các tng đài ln thì các tng đài ni ht này có th đu ni vi nhau trc tip. Do đó đi vi mng kt hp thì c thit b chuyn mch và thit b truyn dn có th đc dùng mt cách kinh t hn.                đ    đ   9 Khi mt mng có quy mô nh thì nó có th không phân cp đc cu hình theo mng hình sao. Nhng khi mng này ln lên thì vic s dng mng mt li (không phân cp) là rt phc tp và không hiu qu v mt kinh t. Do đó, vic phân cp mng đc áp dng cho các mng có kích thc ln đ đm bo thun tin cho khai thác và qun lý mng. T chc phân cp đc minh ho qua hình 1.5.                Mng PSTN là mng vin thông công công đc chun hóa do ITU, công ngh nn tng là công ngh chuyn mch kênh. H thngchuyn mch đc đt ti các node mng và đc gi là tng đài . Tùy theo v trí , chc nng ca tng đài mà trong m ng phân chia thành các loi: - T đ    Các tng đài này truy nhp trc tip ti các tng đài ca khu ca các nc khác. Nó cng cung cp tr giúp điu hành quc t. - T đ   : Kt ni gia các tng đài ca các vùng khác nhau đ thc hin chuyn tip vùng . - T đ     : kt ni gia các tng đài ni ht trong mt vùng và tng đài Toll qua đng trung k - T đ   : Nó giao din trc tip vi các thuê bao và đu ni ti tng đài liên tnh (Toll) hoc tng đài tandem qua các đng trung k. Nó ghi thông tin cc thuê bao. T Tng đài ni ht Tng đài chuyn tip Tng đài đng dài Hình 1.5 Mô hình phân cp mng 10 hình 1.6: V trí ca tng đài trong mng PSTN        Chc nng chuyn mch chính trong mng thông tin di đng toàn cu GSM đc thc hin bi h thng con chuyn mch ( SS). Nó bao gm mt s các khi chc nng: Tng đài chuyn mch trung tâm MSC : thc hin các công vic liên quan đn thit lp/gii phóng cuc gi, qun lý thuê bao, đu ni vi các mng khác đ thc hin các cuc BSC Gateway MSC PSTN/ISDN Internet MS HLR BSC MSC PDSN Hình 1.7: V trí ca tng đài trong mng GSM [...]... i cú cỏc ch ng trỡnh h tr d dng trong v n hnh b o d ng, tớnh c c chớnh xỏc, d dng s d ng cỏc d ch v , giỏ thnh h v d dng phỏt tri n m r ng Lối vào SC Module đ ờng dây Module trung kế SC I C Tr ờng chuyển mạch Các bộ đ/k I C Lối ra Module đ ờng dây Module trung kế Các bộ đ/k Bộ xử lý trung tâm Hỡnh 2.1 Mụ hỡnh h th ng chuy n m ch i n hỡnh G m cỏc tr ng chuy n m ch khụng gian v th i gian, th c hi n nhi... ho t ng v i hi u su t cao nh t, nõng cao hi u qu s d ng thi t b dựng chung a/ Giao di n ng dõy thuờ bao analog DTG PABX MDF Thuê bao công cộng SLC TSAC Đ ờng dây CO line DLCD SLC Thuê bao th ờng Tới chuyển mạch MF SLC SW-C Hỡnh 2.3 Giao di n ng dõy thuờ bao Analog Giỏ nh p i hay cũn g i l giỏ ph i dõy chớnh MDF L trang thi t b th c hi n k t n i v t lý cỏc ng dõy ngo i vi t i cỏc m ch trong h th ng t... i, tr ng thỏi b n/r i, cỏc d ch v c a thuờ bao v.v 35 Thuê bao chủ gọi Tổng đài 1 Tín hiệu nhấc máy Thuê bao bị gọi Nhận dạng 2 thuê bao gọi Cấp phát bộ nhớ 3 4 5 Thuê bao quay số Phân tích chữ số Chuyển mạch tạo kênh Âm hiệu chuông 6 Cấp chuông và 7 hồi âm chuông Cắt âm hiệu và dòng chuông Giám sát Tín hiệu chuông 8 Tín hiệu trả lời 9 Giải phóng cuộc nối H ỡnh 2.14 Ti n trỡnh x lý m t cu c g i n i . thông và xu hng hi t các mng máy tính, truyn thông, điu khin, vin thông đã tr thành mt bài toán cn phi gii quyt. Công ngh vin thông đ ang bin đi theo hng tt c các loi hình