ĐIỆN tử VIỄN THÔNG lecture3 telephone networks khotailieu

Bài giảng Mạng Viễn thông (33BB) Trần Xuân Nam Khoa Vô tuyến Điện tư Học viện Kỹ thuật Quân sự Bài Circuit-Switching Networks The Telephone Network Mạng điện thoại  Mạng điện thoại được thiết lập cung cấp     Truyền dẫn tín hiệu thoại analog real-time hai chiều qua các thiết bị chuyển mạch và truyền dẫn Khả truyền dẫn tín hiệu số với tốc độ 45kbps  Shannon capcity@40dB~44.8kbps Đáp ứng được nhu cầu truyền thông máy tính bản Hoạt động sở chuyển mạch kênh   Mạng điện thoại ban đầu  Tạo đường kết nối từ một máy điện thoại qua mạng đến một máy khác  Tài nguyên vật lý (dây, kết nối chuyển mạch), được giành riêng cho cuộc gọi suốt thời gian Mạng điện thoại hiện đại  Kết hợp chuyển mạch kênh, truyền dẫn số và chuyển mạch số Trần Xuân Nam/HVKTQS Telephone Call  Ba giai đoạn của truyền thông định hướng kết nối:  Thiết lập kết nối    Trao đổi thông tin    Source Hội thoại Ngắt kết nối  Thiết lập kết nối Người sư dụng yêu cầu kết nối Báo hiệu mạng thiết lập kết nối Người dùng đặt máy Mạng ngắt tài nguyên kết nối Hội thoại Ngắt kết nối Signal Signal Destination Trần Xuân Nam/HVKTQS Go ahead Signal Message Release Định tuyến Cuộc gọi (a) C D A   B Các cuộc gọi nội bộ, ví dụ, cùng tới switch A, được nối qua mạng nội hạt Nếu hai user nối tới switch khác cùng mạng MAN, cần xác định tuyến  (b) Net Net Nhà cung cấp dịch vụ đường dài LATA Trần Xuân Nam/HVKTQS LATA LATA: Local Access & Transport Areas Các cuộc gọi đường dài được nối tới nhà cung cấp dịch vụ đường dài Phương tiện truyền dẫn Local Loop: “Last Mile”  Đôi dây đồng từ điện thoại tới CO  Pedestal tới SAI tới Main Distribution Frame (MDF)  2700 đôi cáp sợi cáp  MDF nối Pedestal   Serving area interface Distribution frame Local telephone office Distribution cable Serving area interface Trần Xuân Nam/HVKTQS Tín hiệu thoại tới telephone switch DSL signal nối tới routers Feeder cable Switch FTTH hay FTTC   FTTH: Fiber-to-the-Home: kết nối cáp quang tới nhà cung cấp băng tần siêu rộng, modem quang vẫn có giá thành cao FTTC: Fiber-to-the-curb (hộp đấu dây) với khoảng cách ngắn từ hộp đấu dây (pedestal) tới nhà có thể cung cấp tốc độ cao qua đôi dây đồng Trần Xuân Nam/HVKTQS Kết nối Hai & Bốn dây      Từ điện thoại tới CO, hai dây mang tín hiệu cả hai chiều Bên mạng, mỗi hướng một đôi dây Cần chuyển đổi từ 2-dây thành 4-dây sư dụng hybrid transformer ở CO Có thể xảy phản xạ tín hiệu tạo nên tiếng vọng Echo cancellers sư dụng để tách tín hiệu thoại khỏi echo Transmit pair Original signal Four Wires Echoed signal Received signal Hybrid transformer Two Trần Xuân Nam/HVKTQS Receive pair Wires Truyền ADSL qua Local Loop  ADSL: Asymmetrical Digital Subscriber Line  Sư dụng đường dây thuê bao kết nối tín hiệu số không đối xứng tới Internet Trần Xuân Nam/HVKTQS POTS: Plain old telephone service Integrated Services Digital Network (ISDN)     Mạng cung cấp kết nối số end-to-end đầu tiên Định nghĩa B channel = 64 kbps, D channel = 16 kbps ISDN xác định giao tiếp tới mạng Mạng gồm các mạng cho thoại, data, signaling Circuitswitched network BRI PRI Private channelswitched network Packetswitched networks Signaling network Trần Xuân Nam/HVKTQS Basic rate interface (BRI): 2B+D BRI D channel for signalling or access to packet network PRI Primary rate interface (PRI): 23B+D Bài Circuit-Switching Networks Signaling Signaling  Signaling message cần thiết để thiết lập cuộc gọi  Có loại báo hiệu   Báo hiệu giữa người sư dụng và mạng Báo hiệu mạng Cần cả để thiết lập kết nối  Signaling message tạo control signals để xác định cấu hình của switch  Chỉ thị cho switch về trạng thái nối đầu vào với đầu Trần Xuân Nam/HVKTQS Thiết lập Kết nối Nhân công  Do can thiệp của người  Mạng điện thoại cu   Câu lệnh thoại người gọi nói Nhân viên tổng đài thực hiện kết nối Trần Xuân Nam/HVKTQS Tự động  Do switch tự động thực hiện   Yêu cầu kết nối tạo signaling message gưi đến switch Control system điều khiển thiết lập kết nối ở switch Stored-Program Control Switches    Signaling message người dùng tạo được đưa đến switch qua đường dây và được nối đến control system (SPC) SPC Crossbar switches (1960s)  Chương trình máy tính điều khiển đóng/mở điểm nối để thiết lập kết nối giữa các đầu vào và đầu Báo hiệu cần để điều phối thiết lập đường qua mạng SPC Control Trần Xuân Nam/HVKTQS Signaling Message Trao đổi Signaling Message   Để thực hiện báo hiệu mạng, các bộ xư lý điều khiển các switches trao đổi bản tin báo hiệu với Cần có modems và đường dây riêng để truyền các digital signaling qua các đường trung kế thoại giữa các bộ điều khiển Office A Office B Trunks Switch Processor Trần Xuân Nam/HVKTQS Switch Modem Signaling Modem Processor Mạng Báo hiệu    Báo hiệu kiểu kênh chung (Common Channel Signaling) Mạng báo hiệu được sư dụng để kết nối các bộ điều khiển switch bằng cách trao đổi các signaling message Mạng telephone network được chia thành mạng:  Signaling network: mang thông tin điều khiển kết nối  Transport network: mang thông tin người sư dụng Báo hiệu Truy nhập Dial tone SSP STP STP STP STP Signaling Network SC P SSP Transport Network SSP = service switching point (signal to message), STP = signal transfer point (packet switch) Trần=Xuân Nam/HVKTQS SCP service control point (processing) Mạng Báo hiệu  Truyền thông từ người dùng chia thành nhánh tại SSP:    Control information: tới signaling network, không tới người sư dụng security User information: tới transport network Tổ chức mạng báo hiệu bằng packet switching network, truyền thông tin ở dạng packet giữa các node Báo hiệu Truy nhập Dial tone SSP STP STP STP STP Signaling Network SC P SSP Transport Network SSP = service switching point (signal to message), STP = signal transfer point (packet switch) Trần=Xuân Nam/HVKTQS SCP service control point (processing) Mạng Báo hiệu  Tổ chức signaling network tin cậy:    Mỗi vùng có STP (packet switch) Các STP được nối với kiểu mesh SCP có thể bao gồm database và các bộ xư lý đặc biệt   VD: gọi DT bằng credit card Báo hiệu được chuyển đến SCP, SCP yêu cầu nhập PIN, kiểm tra PIN với database  kết nối Báo hiệu Truy nhập Dial tone SSP STP STP STP STP Signaling Network SC P SSP Transport Network SSP = service switching point (signal to message), STP = signal transfer point (packet switch) Trần=Xuân Nam/HVKTQS SCP service control point (processing) Bộ Giao thức Hệ Báo hiệu SS7  Application layer Presentation layer Session layer Transport layer TUP TCA P ISUP   SCCP  Network layer MTP level Data link layer MTP level Physical layer MTP level ISUP = ISDN user part SSCP = signaling connection control part Trần Xuân Nam/HVKTQS TUP = telephone user part   SS7 network là mạng packet điều khiển thiết lập, quản lý, ngắt các cuộc gọi mạng PSTN Hỗ trợ cho mạng cellular, ISDN Có cấu trúc phân lớp theo “part” MTP1: hỗ trợ các tốc độ: E1, T1, V.35/DS0 (64kbps), DS0A(56kbps) MTP2: đảm bảo truyền packets tin cậy MTP3: phân phối message giữa các signaling points, routing and congestion control MTP = message transfer part TCAP = transaction capabilities part Bộ Giao thức Hệ Báo hiệu SS7  Application layer Presentation layer TUP TCAP ISUP  Session layer Transport layer  SCCP  Network layer MTP level Data link layer MTP level Physical layer MTP level   ISUP = ISDN user part SSCP = signaling connection control part Trần Xuân Nam/HVKTQS TUP = telephone user part ISUP: thực hiện thiết lập, quản lý, ngắt cuộc gọi Một số nước sư dụng TUP thay cho ISUP MTP cho phép đánh địa chỉ các signaling point SCCP cho phép đánh địa chỉ các ứng dụng tại các signaling point qua dịch vụ connectionless or connection-oriented TCAP xác định các bản tin và giao thức giữa các ứng dụng sưử̉ dụng SS7 networks 1-800, calling card,… TUP thay thế ISUP ở một số nước MTP = message transfer part TCAP = transaction capabilities part ... chuyển mạch số Trần Xuân Nam/HVKTQS Telephone Call  Ba giai đoạn của truyền thông định hướng kết nối:  Thiết lập kết nối    Trao đổi thông tin    Source Hội thoại Ngắt... đổi các signaling message Mạng telephone network được chia thành mạng:  Signaling network: mang thông tin điều khiển kết nối  Transport network: mang thông tin người sư dụng Báo hiệu... Serving area interface Distribution frame Local telephone office Distribution cable Serving area interface Trần Xuân Nam/HVKTQS Tín hiệu thoại tới telephone switch DSL signal nối tới routers