KĨ THUẬT VIỄN THÔNG

H C VI N CễNG NGH B U CHNH VI N THễNG K THU T VI N THễNG (Dựng cho sinh viờn h o t o i h c t xa) L u hnh n i b H N I - 2007 H C VI N CễNG NGH B U CHNH VI N THễNG K THU T VI N THễNG Biờn so n : TS NGUY N TI N BAN Ch ng C s k thu t truy n d n CH NG 1: C S K THU T TRUY N D N 1.1 K thu t i u ch v ghộp kờnh 1.1.1 Cỏc ph ng phỏp mó húa v i u ch Mó húa Trong cỏc h th ng truy n d n s thụng tin c chuy n i thnh m t chu i cỏc t h p xung, sau ú truy n trờn ng truy n Khi ú, thụng tin t ng t (nh ti ng núi c a ng i) ph i c chuy n i vo d ng s nh cỏc b bi n i A/D chớnh xỏc c a chuy n i A/D quy t nh ch t l ng l nh h i c a thuờ bao T h p s ph i chi ti t cho ti ng núi (ho c video) t ng t cú th c tỏi t o m khụng cú mộo v nhi u lo n thi t b thu Hi n nay, mong mu n c a chỳng ta l gi m kh i l ng thụng tin s s d ng t t h n dung l ng m ng Cỏc b mó hoỏ c phõn lm lo i chớnh: mó hoỏ d ng súng v mó hoỏ tho i (vocoder) Ngoi ra, cũn cú cỏc b mó hoỏ lai t h p c tớnh c a lo i trờn Hỡnh 1.1 minh ho s khỏc v ch t l ng tho i v cỏc yờu c u t c bit i v i cỏc lo i mó húa khỏc Chất lợng thoại Tuyệt vời Các mã hoá lại Tốt Các mã hoá dạng sóng Khá tốt Các mã hoá thoại Kém Hỡnh 1.1: Cỏc ph 16 32 ng phỏp mó hoỏ v m i quan h ch t l 64 Bit Rate (Kbit/s) ng tho i/t c bit Mó hoỏ d ng súng cú ngh a l cỏc thay i biờn c a tớn hi u t ng t ( ng tho i) c mụ t b ng m t s c a giỏ tr c o Sau ú cỏc giỏ tr ny c mó hoỏ xung v g i t i u thu D ng i u t ng t nh tớn hi u c tỏi t o thi t b thu nh cỏc giỏ tr nh n c Ph ng phỏp ny cho phộp nh n c m c ch t l ng tho i r t cao, vỡ ng tớn hi u nh n c l b n nh th t c a ng tớn hi u bờn phỏt Ch ng C s k thu t truy n d n Mó hoỏ tho i l b mó hoỏ tham s Thay cho vi c truy n tớn hi u mụ t tr c ti p d ng c a ng tớn hi u tho i l truy n m t s tham s mụ t ng cong tớn hi u c phỏt nh th no Cỏch n gi n gi i thớch s khỏc gi a hai ph ng phỏp ny l s d ng phộp n d ng: nh c ang c ch i v cỏc b n nh c thỡ c cỏc nh c cụng s d ng Trong mó hoỏ d ng súng chớnh nh ng õm nh c ang ch i c truy n i, cũn mó hoỏ tham s thỡ cỏc b n nh c c g i t i bờn nh n Mó hoỏ tham s yờu c u cú m t mụ hỡnh xỏc nh rừ ng tớn hi u tho i c t o nh th no Ch t l ng s m c trung bỡnh (õm c a tho i nh n c thu c lo i t ng h p) nh ng m t khỏc cỏc tớn hi u cú th c truy n v i t c bit r t th p B mó hoỏ lai g i m t s cỏc tham s c ng nh m t l ng nh t nh thụng tin d ng súng Ki u mó hoỏ tho i ny a m t s tho hi p h p lý gi a ch t l ng tho i v hi u qu mó hoỏ, v nú c s d ng cỏc h th ng i n tho i di ng ngy i u ch i u ch l m t k thu t cho phộp thụng tin c truy n nh s thay i c a tớn hi u mang thụng tin i u ch c s d ng cho c thụng tin s v t ng t Trong tr ng h p thụng tin t ng t l tỏc ng liờn t c (s bi n i m m) Trong tr ng h p thụng tin s , i u ch tỏc ng t ng b c (thay i tr ng thỏi) Kh i k t h p i u ch v gi i i u ch c g i l modem Trong truy n d n t ng t cú th s d ng hai ph ng phỏp i u ch theo biờn v theo t n s Sóng mang Tín hiệu điều chế Tín hiệu đợc điều chế biên độ Tín hiệu đợc điều chế theo tần số Hỡnh 1.2: i u ch theo biờn v theo t n s i u biờn c s d ng truy n ti ng núi t ng t (300-3400 Hz) i u t n th ng c s d ng cho truy n thụng qu ng bỏ (b ng FM), kờnh õm cho TV v h th ng vi n thụng khụng dõy 1.1.2 i u ch xung mó PCM Hi n cú nhi u ph ng phỏp chuy n tớn hi u analog thnh tớn hi u digital (A/D) nh i u xung mó (PCM), i u xung mó vi sai (DPCM), i u ch Delta (DM), Trong thi t b ghộp kờnh s th ng s d ng ph ng phỏp ghộp kờnh theo th i gian k t h p i u xung mó (TDM PCM) Ch ng C s k thu t truy n d n hi n b chuy n i tớn hi u analog thnh tớn hi u digital dựng ph c nh hỡnh 1.3 ng phỏp PCM, c n th c L ym u t L ng t hoỏ t Mó hoỏ Hỡnh 1.3: Quỏ trỡnh chuy n i A/D dựng ph Tr nh t nh t ng phỏp PCM c h t ph i l y m u tớn hi u tho i, t c l ch truy n cỏc xung tớn hi u t i cỏc th i i m B c th hai l l ng t hoỏ biờn , ngh a l chia biờn c a xung m u thnh cỏc m c v l y trũn biờn xung n m c g n nh t B c th ba mó hoỏ xung l ng t thnh t mó nh phõn cú m bit L y m u tớn hi u analog Biờn c a tớn hi u analog l liờn t c theo th i gian L y m u l l y biờn c a tớn hi u analog t ng kho ng th i gian nh t nh Quỏ trỡnh ny gi ng nh i u ch biờn , ú cỏc dóy xung cú chu k c i u ch biờn b i tớn hi u analog Do v y cỏc m u l y c s giỏn o n theo th i gian Dóy m u ny g i l tớn hi u PAM (i u ch biờn xung) nh lý th c hi n quỏ trỡnh l y m u tớn hi u b t k ph i d a vo nh lý Nyquist, n i dung c a c phỏt bi u nh sau: N u tớn hi u g c l hm liờn t c theo th i gian cú t n ph gi i h n t n fmax l y m u thỡ t n s l y m u ph i l n h n ho c b ng hai l n t n s l n nh t tớn hi u g c, ngh a l: fm 2ìfmax M t y u t quan tr ng l y m u l phớa phỏt l y m u cho tớn hi u analog theo t n s no cho phớa thu tỏi t o l i c tớn hi u ban u Theo nh lý Nyquist, b ng cỏch l y m u tớn hi u analog theo t n s cao h n ớt nh t hai l n t n s cao nh t c a tớn hi u thỡ cú th t o l i tớn hi u analog ban u t cỏc m u ú i v i tớn hi u tho i ho t ng b ng t n 0,3 ữ 3,4 kHz, t n s l y m u l 8kHz ỏp ng yờu c u v ch t l ng truy n d n: phớa thu khụi ph c tớn hi u analog cú mộo ph m vi cho phộp Quỏ trỡnh l y m u tớn hi u tho i nh hỡnh 1.4 Ch ng C s k thu t truy n d n Biờn (a) t Biờn Tm (b) t Biờn +3 +2 +1 -1 -2 -3 (c) t Hỡnh 1.4: Quỏ trỡnh l y m u tớn hi u tho i (a) Th hi n ng cong tớn hi u tho i (b) Dóy xung i u n ho t ng b l y m u cú chu k Tm = 125s (c) Tớn hi u u b l y m u (tớn hi u i u biờn xung- PAM) L ng t hoỏ L ng t hoỏ ngh a l chia biờn c a tớn hi u thnh cỏc kho ng u ho c khụng u, m i kho ng l m t b c l ng t , biờn tớn hi u ng v i u ho c cu i m i b c l ng t g i l m t m c l ng t Sau cú cỏc m c l ng t thỡ biờn c a cỏc xung m u c lm trũn n m c g n nh t Cú hai lo i l L ng t hoỏ biờn : l ng t hoỏ u v l ng t hoỏ khụng u ng t hoỏ u Biờn tớn hi u c chia thnh nh ng kho ng u nhau, sau ú l y trũn cỏc xung m u n m c l ng t g n nh t Quỏ trỡnh l ng t hoỏ u th hi n nh hỡnh 1.5 Ch ng C s k thu t truy n d n Biờn +3 +2 +1 -1 -2 t -3 ng t hoỏ u Hỡnh 1.5: Quỏ trỡnh l B c l ng t u b ng Nh v y, biờn c a tớn hi u g m cú b c l ng t v m c (ỏnh s t -3 ữ +3) M i quan h gi a s m c l ng t v s b c l ng t nh sau: T ng s m c l ng t = T ng s b cl ng t + Do ph i l y trũn n m c l ng t g n nh t, chờnh l ch gi a biờn xung l giỏ tr t c th i c a xung l y m u s gõy nhi u l ng t Qd (xem hỡnh 1.6) Biờn xung nhi u l ng t v ng t luụn tho i u ki n sau: Qd K + 2 Cụng su t trung bỡnh nhi u l ng t u c xỏc nh nh sau: PQd = 12 T bi u th c ny cho th y cụng su t nhi u l m khụng ph thu c vo biờn tớn hi u i v i tớn hi u m nh, t s : ng t ch ph thu c vo b cl ng t S Tínhiệu = s l n h n t s ny c a tớn hi u y u N Nhiễu Mu n san b ng t s ny gi a tớn hi u m nh v tớn hi u y u ph i s d ng l ng t hoỏ khụng u Biờn Qd = nhi u l +3 Qd ng t (Quantising distortion) Qd Qd +2 +1 Qd Qd t -1 Qd -2 Qd Qd -3 Hỡnh 1.6: Nhi u l ng t Ch ng C s k thu t truy n d n L ng t hoỏ khụng u L ng t hoỏ khụng u d a trờn nguyờn t c: biờn tớn hi u cng l n thỡ b t cng l n (hỡnh 1.7) Biên độ cl ng +4 +3 +2 +1 -1 -2 t -3 -4 Hỡnh 1.7: Quỏ trỡnh l ng t hoỏ khụng u Trong thớ d trờn hỡnh 1.7 biờn c a tớn hi u analog c chia thnh b c l ng t , ký hi u l 1, 2, 3, Nh v y: < < < < Cỏc ng th ng song song v i tr c honh (t) g i l cỏc m c l ng t , c ỏnh s t t i g c to Cỏc xung l y m u t i cỏc chu k nìTm (trong ú n=0,1,2, ) t g n nh t c l y trũn n m c l Mu n l ng t hoỏ khụng u cú th s d ng m t hai ph analog ho c nộn - dón s ng ng phỏp: nộn - dón Nộn - dón analog Quỏ trỡnh nộn - dón analog c th c hi n b ng cỏch t b nộn analog tr c b mó hoỏ u phớa nhỏnh phỏt c a thi t b ghộp kờnh, mi n tớn hi u tho i analog v t m t b dón analog tr c b gi i mó u nhỏnh thu c a thi t b ghộp kờnh, c ng mi n tớn hi u tho i analog Trong thi t b ghộp kờnh s ch t o theo tiờu chu n Chõu u s d ng b nộn - dón theo lu t A Cũn theo tiờu chu n B c M v Nh t s d ng b nộn theo lu t c n c a b nộn lu t A (s ph thu c i n ỏp u vo v u b nộn) bi u th b ng bi u th c Y= Trong ú x = A Ax + ln A 0x + ln Ax + ln A x A uV v i uV l biờn i n ỏp u vo b nộn, cũnU0 l i n ỏp vo bóo ho U0 Ch ng C s k thu t truy n d n Theo khuy n ngh c a ITU-T l y A = 87,6 c n c a b nộn lu t bi u th b ng bi u th c ln (1 + x ) ln (1 + ) Y= x ln (1 x ) ln (1 + ) x Theo khuy n ngh c a ITU-T l y = 255 T cỏc bi u th c trờn cú th xõy d ng c cỏc ng cong th hi n c n b nộn A v c n b nộn ph i i x ng v i c n b dón khụng gõy mộo khụi ph c tớn hi u D ng ng cong c n c a b nộn v b dón nh hỡnh 1.8 Biờn c n b nộn +1 c n b dón -1 +1 Biờn vo -1 Hỡnh 1.8: Nhi u thớ nghi m v l Mu n t ct s : c n b nộn v b dón analog ng t hoỏ tớn hi u tho i ó a k t lu n: S Tínhiệu = kho ng 25 dB thỡ s m c l ng t u ph i b ng N Nhiễu 2048 Nh v y m i t mó c n cú 11 bit (khụng k bit d u) Vỡ 211 = 2048 l s m c l ng t c a biờn d ng ho c õm c a tớn hi u tho i Sau nộn, tớn hi u tho i ch cũn 128 m c N u k c bit d u ch c n t mó bit ú l lý t i ph i th c hi n nộn tớn hi u Nộn - dón s : B nộn s c t mi n tớn hi u s c a nhỏnh phỏt v b dón s c t mi n tớn hi u s c a nhỏnh thu c a thi t b ghộp kờnh c n b nộn v b dón s d a trờn c s c a b nộn v b dón analog B ng cỏch g n ỳng hoỏ ng cong c n b nộn - dón analog theo lu t A v thnh cỏc o n th ng g p khỳc c n c a b nộn s lu t A cú t t c 13 o n th ng cú d c khỏc v l y tờn l b nộn s A = 87,6/13 c th hi n hỡnh 1.9 Ch ng C s k thu t truy n d n Cỏc o n th ng cú d c khỏc nhau, v y cựng m t o n tớn hi u khụng b nộn Khi chuy n t o n ny sang o n khỏc thỡ tớn hi u b nộn v biờn cng l n s b nộn cng nhi u Tớn(Tín hi uhiệu y u đầu ra) H G F E D 8 12 11 10 C 8 B A x 128 -1 Đoạn 13 64 32 16 (Tín hiệu Tớn hivào) u đầu u vo Đoạn -1 Hỡnh 1.9: c tớnh biờn b nộn s A=87,6/13 xõy d ng c tớnh biờn c a b nộn s c n ti n hnh cỏc b c sau õy: Tr c x c tr ng cho biờn chu n hoỏ c a tớn hi u u vo b nộn (-1 x t ng v i 4096 b c l ng t u) v tr c y c tr ng cho tớn hi u u Trờn tr c x chia theo kh c logarit c s hai, n ad ng ng g m cỏc i m 0, 1 , , 128 64 ng g m cỏc i m 0, , , , 8 1 1 , , , , v 1; cũn n a õm c chia ng c l i 32 16 Trờn tr c y chia thnh cỏc kho ng u v , , , v ; cũn n a õm c chia ng c l i 8 8 10 n ad Ch ng C s k thu t m ng IP v NGN V i cỏc ch c n ng i u n l p truy n t i, truy nh p v cung c p cỏc d ch v m ng NGN, l p i u n bao g m nhi u module nh : i u n k t n i ATM, i u n k t n i IP/MPLS, (hỡnh 3.14) Cỏc thi t b c a l p truy n t i v truy nh p c i u n v k t n i thụng qua giao di n API Cỏc ng d ng v d ch v cho khỏch hng c i u n b ng cỏc server c l p v i m ng truy n t i Cỏc b i u n nh IP/MPLS Controller, ATM/SVC Controller, Voice/SS7 Controller c t t ng ng v i v trớ c a cỏc nỳt Core t i cỏc vựng l u l ng chớnh Feature COPS AIN or CS-x SIP Controllers ISDN xDSL ATM Controllers BICC or SIP Access Router PTS SS7 SS7 SS7 POTS ISDN xDSL ATM Access Gateway M ng lừi ATM/IP/MPLS Trunk Gateway NB NB PSTN Hỡnh 3.14: K t n i v i u n cỏc ph n t m ng NGN Vi c t ch c k t n i cỏc m ng hi n th i (PSTN, PLMN, Internet, ) c th c hi n thụng qua cỏc c ng Media Gateway (MG) Giao th c i u n s d ng l MGCP ho c Megaco/H.248 Cỏc thi t b Softswitch hay MGC trờn m ng c k t n i v i qua kờnh bỏo hi u BICC ho c SIP Trờn hỡnh 3.15 minh h a c u trỳc l p i u n bỏo hi u v cỏc giao th c liờn quan gi i phỏp m ng NGN c a Siemens 131 Ch ng C s k thu t m ng IP v NGN SG SS7 link C7/IP Sigtran SG H thống quản lý mạng Corba, SNMP, API,PINT C7/IP Sigtran SS7 link BICC Sigtran Softswitch Softswitch MGC MGC STP H.248/Megaco Sigtran H.248/Megaco Sigtran PSTN PSTN MG Mạng IP (ATM, MPLS) MG ATM ISDN STP ATM Kênh Trung kế Kênh Trung kế ISDN xDSL xDSL Nút truy nhập, MG Nút truy nhập, MG Hỡnh 3.15: C u trỳc v cỏc giao th c i u n bỏo hi u m ng NGN 3.2.8.2 Ho t ng c a h th ng d a trờn chuy n m ch m m V i ch c n ng chuy n m ch v i u n cu c g i, softswitch l thnh ph n chớnh m ng th h sau NGN M t cỏch n gi n, chỳng ta cú th hi u softswitch l h th ng chuy n m ch d a trờn ph n m m, th c hi n c y cỏc ch c n ng c a cỏc t ng i i n t truy n th ng Ngoi ra, softswitch cũn cho phộp liờn k t gi a cỏc m ng IP, Mobile v PSTN truy n th ng, i u n v chuy n m ch l u l ng h n h p tho i-d li u-video Softswitch l h th ng m m d o, tớch h p c c ch c n ng c a t ng i n i h t ho c tandem v i ch c n ng t ng i doanh nghi p (PBX) Tuy nhiờn, khỏc v i m ng chuy n m ch kờnh d a trờn cỏc t ng i i n t , l u l ng cu c g i m ng chuy n m ch m m khụng i qua softswitch, cỏc u cu i trao i d li u v i thụng qua cỏc thi t b c a l p truy n thụng Mụ hỡnh h th ng Mụ hỡnh t i thi u c a h th ng d a trờn chuy n m ch m m cho trờn hỡnh 3.16 T hỡnh v cú th th y cỏc kh i c b n c a h th ng bao g m: chuy n m ch m m (softswitch hay MGC Media Gateway Controller), c ng k t n i SS7/IP, cỏc c ng ph ng ti n MG (Media Gateway), kh i tớnh c c, h th ng qu n lớ, cỏc mỏy ch ng d ng v thnh ph n cu i cựng khụng th thi u l m ng lừi chuy n m ch gúi Theo thu t ng chuy n m ch m m thỡ ch c n ng chuy n m ch v t lý c th c hi n b i c ng ph ng ti n Media Gateway (MG), cũn x lý cu c g i l ch c n ng c a b i u n c ng ph ng ti n Media Gateway Controller (MGC) 132 Ch ng C s k thu t m ng IP v NGN Hệ thống Quản lý Các ứng dụng Mạng báo hiệu SS7 Hệ thống Tính cớc Chuyển mạch mềm Megaco MGCP IP T D M ATM Media Gateway Mạng gói (Packet Network) T D M IP ATM Media Gateway Hỡnh 3.16 Mụ hỡnh c a h th ng d a trờn chuy n m ch m m Nh trờn hỡnh v ta c ng th y rừ chuy n m ch m m cỏc thnh ph n c b n c a h th ng l cỏc module riờng bi t nhau, ph n m m x lý i u n cu c g i khụng ph thu c vo ph n c ng chuy n m ch v t lý c ng nh mụi tr ng lừi truy n thụng tin Cũn i v i m ng truy n th ng thỡ t t c cỏc thnh ph n u tớch h p m t thi t b ph n c ng Nh v y, m ng chuy n m ch m m l m ng x lý t p trung v m t logic nh ng ti nguyờn phõn tỏn, chuy n m ch cu c g i c th c hi n trờn n n m ng chuy n m ch gúi v t o nhi u u th v t tr i so v i m ng truy n th ng Cỏc u i m c b n c a m ng chuy n m ch m m cú th k n nh sau Th nh t, chuy n m ch m m cho phộp cú m t gi i phỏp ph n m m chung i v i vi c x lý cu c g i Ph n m m ny c ci t trờn nhi u lo i m ng khỏc nhau, bao g m c m ng chuy n m ch kờnh v m ng gúi (ỏp d ng c v i cỏc d ng gúi v mụi tr ng truy n d n khỏc nhau) Th hai, ph n m m i u n cú th ch y trờn cỏc h i u hnh v mụi tr ng mỏy tớnh chu n, cho phộp ti t ki m m t cỏch ỏng k chi phớ vi c phỏt tri n v ng d ng cỏc ph n m m x lý cu c g i Th ba, chuy n m ch m m cho phộp cỏc ph n m m thụng minh c a nh cung c p d ch v cú th i u n t xa thi t b chuy n m ch t t i tr s c a khỏch hng õy l m t y u t quan tr ng vi c khai thỏc ti m n ng c a m ng t ng lai Cỏc ch c n ng MGC MGC hay Softswitch l trung tõm c a m ng NGN Nú cú nhi m v t o c u n i gi a cỏc m ng cú c tớnh khỏc bao g m PSTN, SS7 v IP Khỏc v i t ng i truy n th ng, MGC t t c cỏc ch c n ng i u n hay chuy n m ch u ph n m m m nhi m Cỏc ch c n ng chớnh c a MGC c th hi n trờn hỡnh 3.17 133 Ch ng C s k thu t m ng IP v NGN Hỡnh 3.17 Cỏc ch c n ng chớnh c a MGC Nhi m v c a t ng th c th ch c n ng c th nh sau: AS-F (Application Server Function) l th c th thi hnh cỏc ng d ng, cú nhi m v chớnh l cung c p cỏc logic d ch v v thi hnh m t hay nhi u ng d ng/d ch v MS-F (Media Server Function) cung c p cỏc d ch v t ng c ng cho x lý cu c g i Nú ho t ng nh m t server x lý cỏc yờu c u t AS-F ho c MGC-F MGC-F (Media Gateway Control Function) cung c p logic cu c g i v tớn hi u bỏo hi u x lý cu c g i cho m t hay nhi u Media Gateway CA-F (Call Agent Function) l m t ph n ch c n ng c a MGC-F Th c th ny c kớch ho t MGC-F th c hi n vi c i u n cu c g i IW-F (Interworking Function) c ng l m t ph n ch c n ng c a MGC-F Nú c kớch ho t MGC-F th c hi n cỏc bỏo hi u gi a cỏc m ng bỏo hi u khỏc R-F (Routing Function) cung c p thụng tin nh n cho MGC-F A-F (Accounting Function) cung c p thụng tin dựng cho vi c tớnh c c SG-F (Signaling Gateway Function) dựng chuy n cỏc thụng tin bỏo hi u c a m ng PSTN qua m ng IP MG-F (Media Gateway Function) dựng chuy n thụng tin t d ng truy n d n ny sang d ng truy n d n khỏc Chỳ ý r ng CA-F v IW-F l hai ch c n ng c a MGC-F Riờng th c th Inter-operator Manager cú nhi m v liờn l c, trao i thụng tin gi a cỏc MGC v i T ý ngh a c a cỏc th c th ch c n ng cú th th y MGC m nhi m cỏc cụng vi c sau õy: 134 Ch ng C s k thu t m ng IP v NGN i u n cu c g i, trỡ tr ng thỏi c a m i cu c g i trờn m t Media Gateway; i u n v h tr ho t ng c a Media Gateway, Signaling Gateway; Trao i cỏc b n tin c b n gi a MG-F; X lý b n tin SS7 (khi s d ng SIGTRAN); X lý b n tin liờn quan QoS; Phỏt ho c nh n b n tin bỏo hi u; nh n (bao g m b ng nh n, phõn tớch s v d ch s ); T ng tỏc v i AS-F cung c p d ch v hay c tớnh cho ng i s d ng; Cú th qu n lý cỏc ti nguyờn m ng (port, b ng t n, ) Trờn õy ch l nh ng ch c n ng c b n nh t Ngoi ra, tựy thu c vo nhu c u th c t m MGC cũn cú th c b sung thờm nh ng ch c n ng khỏc n a Quỏ trỡnh x lý cu c g i hi u rừ h n ho t ng c a h th ng d a trờn chuy n m ch m m, sau õy trỡnh by khỏi quỏt cỏc b c x lớ cu c g i tr ng h p thuờ bao g i i l thu c m ng i n tho i truy n th ng PSTN Cỏc tr ng h p khỏc thỡ ho t ng c a chuy n m ch m m c ng s t ng t C th cỏc b c x lớ cu c g i c th c hi n nh sau: (1) Khi cú m t thuờ bao (thu c PSTN) nh c mỏy v chu n b th c hi n cu c g i thỡ t ng i n i h t qu n lý thuờ bao ú s nh n bi t tr ng thỏi nh c mỏy c a thuờ bao SG n i v i t ng i ny thụng qua m ng SS7 c ng nh n bi t c tr ng thỏi m i c a thuờ bao (2) SG bỏo cho MGC tr c ti p qu n lý mỡnh thụng qua CA-F, ng th i cung c p tớn hi u m i quay s cho thuờ bao Ta g i MGC ny l MGC ch g i (3) MGC ch g i g i yờu c u t o k t n i n MG n i v i t ng i n i h t ban u nh MGC-F (4) Cỏc s quay s c a thuờ bao s c SG thu v chuy n t i MGC ch g i (5) MGC ch g i s d ng nh ng s ny quy t nh cụng vi c ti p theo s th c hi n C th l cỏc s ny s c chuy n t i ch c n ng R-F v R-F s s d ng thụng tin l u tr c a cỏc mỏy ch nh n cu c g i ng h p u cu i ớch cựng lo i v i u cu i g i ( u l thuờ bao PSTN): Tr - N u thuờ bao b g i cựng thu c MGC ch g i, ti n trỡnh th c hi n ti p b c (7), - Cũn n u thuờ bao b g i thu c s qu n lý c a m t MGC khỏc, ti n trỡnh th c hi n theo b c (6) (6) MGC ch g i s g i yờu c u thi t l p cu c g i n m t MGC khỏc N u MGC ú ch a ph i l c a thuờ bao b g i (ta g i l MGC trung gian) thỡ nú ti p t c chuy n yờu c u thi t l p cu c g i n MGC khỏc n a cho n n ỳng MGC b g i Trong quỏ trỡnh ny, cỏc MGC trung gian luụn ph n h i l i MGC ó g i yờu c u n nú Cỏc cụng vi c ny c th c hi n b i CA-F (7) MGC b g i g i yờu c u t o k t n i v i MG n i v i t ng i n i h t c a thuờ bao b g i (MG trung gian) (8) ng th i MGC b g i g i thụng tin n SG trung gian, thụng qua m ng SS7 xỏc nh tr ng thỏi c a thuờ bao b g i 135 Ch ng C s k thu t m ng IP v NGN (9) Khi SG trung gian nh n c b n tin thụng bỏo tr ng thỏi c a thuờ bao b g i (gi s l r i) thỡ nú s g i ng c thụng tin ny tr v MGC b g i (10) MGC b g i g i ph n h i v MGC ch g i thụng bỏo ti n trỡnh cu c g i (12) MGC b g i g i thụng tin cung c p tớn hi u h i õm chuụng cho MGC ch g i, qua SG ch g i n thuờ bao ch g i (13) Khi thuờ bao b g i nh c mỏy thỡ quỏ trỡnh thụng bỏo t ng t nh cỏc b c trờn: qua nỳt bỏo hi u s 7, qua SG trung gian n MGC b g i, r i n MGC ch g i, qua SG ch g i n thuờ bao th c hi n cu c g i (14) K t n i gi a thuờ bao ch g i v thuờ bao b g i MG trung gian (15) Khi k t thỳc cu c g i thỡ quỏ trỡnh s di n t L u x lý cu c g i 136 c hỡnh thnh thụng qua MG ch g i v ng t nh thi t l p cu c g i c minh h a trờn hỡnh 3.18 Ch ng C s k thu t m ng IP v NGN Nh c mỏy, nh n s IAM IAM CRCX OK Invite CRCX OK IAM ACM Ringback tone ACM ACM Rung chuụng 183 ACM MDCX OK ANM IAM ANM 200 ANM ANM ACK Thụng tin tho i m tho i Nh c mỏy tr l i m tho i SS7 SIGTRAN SIP MGCP Hỡnh 3.18 L u x lý cu c g i chuy n m ch m m Cú th nh n th y, c ng gi ng nh chuy n m ch kờnh, chuy n m ch m m ph i thi t l p k t n i tr c th c hi n m tho i Trong chuy n m ch kờnh, kờnh bỏo hi u v kờnh tho i l hai kờnh khỏc nh ng cựng truy n n m t i m x lý trờn cựng k t n i v t lý (kờnh bỏo hi u c thi t l p tr c, sau ú kờnh tho i m i c thi t l p) Cũn i v i chuy n m ch m m thỡ hai kờnh ny khụng ch l riờng bi t m chỳng cũn c truy n trờn hai k t n i khỏc nhau: thụng tin bỏo hi u c truy n qua SG v thụng tin tho i c truy n qua MG 3.2.8.3 M t s giao th c i u n bỏo hi u i n hỡnh H th ng chuy n m ch m m cú ki n trỳc phõn tỏn Cỏc ch c n ng bỏo hi u v x lý bỏo hi u, chuy n m ch v i u n cu c g i c th c hi n b i cỏc thi t b n m phõn tỏn c u hỡnh m ng cú th t o cỏc k t n i gi a cỏc u cu i nh m cung c p d ch v cho ng i s 137 Ch ng C s k thu t m ng IP v NGN d ng, cỏc thi t b ny ph i trao i cỏc thụng tin bỏo hi u v i Cỏch th c trao i thụng tin bỏo hi u c quy nh b i cỏc giao th c bỏo hi u Cỏc giao th c bỏo hi u v i u n chớnh s d ng m ng NGN l: - H.323; - SIP (Session Initiation Protocol); - SIGTRAN (Signaling Transport); - MGCP (Media Gateway Control Protocol); - Megaco/H.248; - BICC (Bearer Independent Call Control) Cỏc giao th c ny c hai t ch c khỏc xõy d ng v phỏt tri n l IETF (Internet Engineering Task Force) v ITU (International Telecom Union) Cú th phõn cỏc giao th c trờn thnh hai lo i l: giao th c ngang c p (H.323, SIP) v giao th c ch t (MGCP, Megaco) T ng giao th c cú vai trũ khỏc vi c thi t l p cu c n i, chỳng c ng cú nh ng th m nh v i m y u khỏc Giao th c ngang c p H323, SIP c s d ng trao i thụng tin bỏo hi u gi a cỏc MGC, gi a MGC v cỏc Server Giao th c ch t MGCP, Megaco l giao th c bỏo hi u i u n gi a MGC v cỏc Gateway (trong ú MGC i u n Gateway) SIGTRAN l giao th c bỏo hi u gi a MGC v Signaling Gateway BICC l giao th c m b o truy n thụng gi a cỏc server (hay MGC) M i giao th c s nh ngh a cỏc thi t b ph n c ng, ng n x p giao th c, cỏc lo i b n tin, l nh c ng nh th t c thi t l p, trỡ v gi i phúng k t n i khỏc Hỡnh 3.19 cho th y v trớ v m i quan h gi a cỏc giao th c bỏo hi u v i u n m ng NGN Giao th c H.323 phiờn b n v h tr H.245 trờn n n TCP, Q.931 trờn n n TCP v RAS trờn n n UDP Cỏc phiờn b n v c a H.323 h tr thờm H.245 v Q.931 trờn n n UDP Giao th c SIP h tr c TCP v UDP Trong m ng NGN cỏc cu c g i tho i u l cỏc cu c g i VoIP 138 Ch ng C s k thu t m ng IP v NGN Hỡnh 3.19: V trớ v m i quan h gi a cỏc giao th c m ng NGN 139 Thu t ng vi t t t THU T NG T y T vi t t t 140 VI T T T í ngh a AAA Authentication/Authorization/ Accouting Server Mỏy ch nh n th c/cho phộp/ toỏn A/D Analog-Digital Converter B chuy n i t ADSL Asymmetric Digital Subcriber Line ng dõy thuờ bao s khụng i x ng AG Access Gateway C ng truy nh p AS Application Server Mỏy ch ATM Asynchoronous Transfer Mode Ph b B-ISDN Broadband-ISDN ISDN b ng r ng BRAS Broadband Remote Access System H th ng i u n truy nh p b ng r ng BW Bandwidth B ng thụng CAS Channel Associated Signalling Bỏo hi u kờnh liờn k t CATV Cable Television Truy n hỡnh cỏp CCS Common Channel Signalling Bỏo hi u kờnh chung CGI Common Gateway Interface Giao di n c ng chung COPS Common Open Policy Service D ch v chớnh sỏch m chung CPL Call Processing Language Ngụn ng x lý cu c g i CS Call Server Mỏy ch cu c g i DNS Domain Name System H th ng tờn mi n DSLAM Digital Subcriber Line Access Multiplex B ghộp kờnh truy nh p thuờ bao s DTE Data Terminal Equipment Thi t b u cu i s li u FR Frame Relay Ph FS Feature Server Mỏy ch c tớnh FTP File Transfer Protocol Giao th c truy n file GE Gigabit Ethernet Ethernet Gigabit GK Gatekeeper B gi c ng m ng H.323 GSM Global System for Mobile Communication H th ng truy n thụng di ng ton c u GW Gateway C ng ph HTML Hyper Text Markup Language Ngụn ng ỏnh d u siờu v n b n HTTP Hyper Text Transfer Protocol Giao th c truy n siờu v n b n IETF Internet Engineering Task Force L cl ng t -s ng d ng ng th c truy n giao khụng ng ng dõy ng th c chuy n khung ng ti n ng c nhi m v k thu t Thu t ng vi t t t Internet IP Internet Protocol Giao th c Internet ISDN Integrated Services Digital Network M ng (s ) a d ch v tớch h p ISP Internet Service Provider Nh cung c p d ch v Internet ITU International Telecommunication Union Liờn minh vi n thụng qu c t ITU-T ITU Telecommunication Standadization Sector Liờn minh vi n thụng qu c t - Ti u ban chu n húa vi n thụng LAN Local Area Network M ng n i h t MCU Multipoint Control Units Kh i i u n a i m m ng H.323 MG Media Gateway C ng ph MGC Media Gateway Controller Thi t b i u n c ng ph MGCP Media Gateway Control Protocol Giao th c i u n c ng ph MIME Multipurpose Internet Mail Extension Giao th c th i n t MS Media Server Mỏy ch ph NGN Next Generation Network M ng vi n thụng th h sau N-ISDN Narrow-ISDN ISDN b ng h p OSI Open System Interconnection K t n i h th ng m PBX Private Branch Exchange T ng i c quan PC Personal Computer Mỏy vi tớnh cỏ nhõn PLMN Public Land Mobile Network M ng di ng m t t POTS Plain Old Telephone Service D ch v tho i truy n th ng QoS Quality of Service Ch t l RAS Registration, Admission, Status RFC Request For Comments Yờu c u ý ki n (IETF) bỡnh lu n RSVP Resource Reservation Protocol Giao th c l u tr ti nguyờn m ng RTP Real Time Protocol Giao th c th i gian th c RTSP Real Time Streaming Protocol Giao th c ki m soỏt lu ng d li u SAP Session Advertisement Protocol Giao th c qu ng cỏo phiờn k t n i SDH Synchronuous Digital Hierarchy Phõn c p s ng b SDP Session Description Protocol Giao th c mụ t cỏc phiờn k t n i a ph ng ti n SG Signalling Gateway C ng bỏo hi u SIGTRAN Signaling Transport Giao th c chuy n i bỏo hi u SIP Session Initiation Protocol Giao th c kh i t o phiờn SS7 Signalling System No H th ng bỏo hi u s ng ti n ng ti n ng ti n ng ti n ng d ch v ng ký, Ch p nh n v Tr ng thỏi 141 Thu t ng vi t t t 142 TCP Transmission Control Protocol Giao th c i u n truy n d n TDM Time Division Multiplexing Ghộp kờnh phõn chia theo th i gian TG Trunking Gateway C ng giao ti p TMN Telecommunication Managament Network M ng qu n lý vi n thụng UDP User Datagram Protocol Giao th c d li u ng WDM Wave Division Multiplexing Ghộp kờnh theo b WG Wireless Gateway K t n i m ng lừi v i m ng di ng WLAN Wiless Local Area Network M ng LAN khụng dõy XML Extensible Markup Language Ngụn ng ỏnh d u m r ng - l ngụn ng ph n m m dựng th ng m i i n t v tỡm ki m cỏc Web i s d ng c súng M cl c M CL C CH NG 1: C S K THU T TRUY N D N 1.1.K thu t i u ch v ghộp kờnh 1.1.1 Cỏc ph ng phỏp mó húa v i u ch 1.1.2 i u ch xung mó PCM 1.1.3 K thu t ghộp kờnh 14 1.2.Thụng tin quang 30 1.2.1 Mụ hỡnh h th ng thụng tin quang 30 1.2.2 Cỏc lo i cỏp s i quang 32 1.2.3 Mỏy phỏt tớn hi u quang 40 1.2.4 Mỏy thu tớn hi u quang .46 1.3.Thụng tin vụ n 55 1.3.1 Cỏc ph ng phỏp a truy nh p vụ n 55 1.3.2 H th ng truy n d n vi ba s 58 1.3.3 H th ng thụng tin di ng .69 1.3.4 H th ng thụng tin v tinh 78 CH NG 2: C S K THU T CHUY N M CH 81 2.1.Chuy n m ch kờnh 81 2.1.1 T ng i chuy n m ch s 81 2.1.2 Chuy n m ch th i gian k thu t s 86 2.1.3 Chuy n m ch khụng gian k thu t s .88 2.1.4 Chuy n m ch ghộp 91 2.2.Chuy n m ch gúi 93 2.2.1 Nguyờn lớ chuy n m ch gúi 93 2.2.2 Chuy n giao h ng k t n i v phi k t n i 94 2.2.3 Cỏc c i m c a chuy n m ch gúi 96 CH NG 3: C S K THU T M NG IP V NGN 99 3.1.C s k thu t m ng IP 99 3.1.1 B giao th c TCP/IP 99 143 M cl c 3.1.2 a ch IP 103 3.1.3 a ch c ng v socket 105 3.1.4 nh n m ng IP 106 3.2.M ng th h m i NGN 109 3.2.1 S c n thi t ph i chuy n i sang m ng th h sau 109 3.2.2 Nguyờn t c t ch c m ng NGN 111 3.2.3 Cỏc cụng ngh n n t ng cho NGN 113 3.2.4 Cỏc t ch c v h ng phỏt tri n NGN 118 3.2.5 S ti n húa lờn NGN v cỏc v n c n quan tõm 121 3.2.6 Ki n trỳc phõn l p m ng NGN theo mụ hỡnh Call Server 123 3.2.7 Ch c n ng v ho t ng c a cỏc ph n t m ng 125 3.2.8 i u n k t n i m ng NGN 130 THU T NG 144 VI T T T 140 K THU T VI N THễNG Mó s : 412KVT260 Ch u trỏch nhi m b n th o TRUNG TM éO T O B U CHNH VI N THễNG