bài giảng hệ thống viễn thông

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ TÀI LIỆU HỌC TẬP HỆ THỐNG VIỄN THÔNG Lưu hành nội MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VIỄN THÔNG NỘI DUNG BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT 1.1 Tổng quan hệ thống truyền thông 1.1.1 Khái niệm mạng truyền thông……………………………… ………1 1.1.2 Các thành phần hệ thống viễn thông .4 Các mạng truyền thông .5 1.2.1 Phân loại mạng truyền thông 1.2.2 Đặc điểm mạng truyền thông 1.3 Các thơng số tín hiệu truyền thơng 12 1.3.1 Giá trị điện áp dòng điện chiểu 12 1.3.2 Giá trị điện áp dòng điện hiệu dụng 12 1.3.3 Cơng suất, lượng tín hiệu: cơng suất tín hiệu cơng đơn vị thời gian……………………………………………………………………… 12 1.3.4 Hệ số khuếch tín hiệu: tỷ số công suất đầu so với cơng suất đầu vào tính theo dB: 13 1.3.5 Mật độ phổ công suất, mật độ phổ lượng tín hiệu 14 1.4 Mơ hình dịch vụ hệ thống viễn thông 15 CHƯƠNG 2: CÁC KẾ HOẠCH XÂY DỰNG MẠNG VIỄN THÔNG 26 NỘI DUNG BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT 26 2.1 Cấu hình mạng 26 2.2 Kế hoạch xây dựng mạng viễn thông 28 2.2.1 Đánh số 28 2.2.2.Tính cước 32 2.2.3 Đồng bộ: 36 2.2.4 Báo hiệu 38 2.3 Đánh giá chất lượng dịch vụ 40 2.3.1 Chất lượng chuyển mạch 40 2.3.2 Chất lượng truyền dẫn 40 2.3.3 Độ ổn định 41 CHƯƠNG 3: MẠNG ĐIỆN THOẠI CHUYỂN MẠCH CÔNG CỘNG PSTN 48 NỘI DUNG BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT 48 3.1 Giới thiệu mạng điện thoại 48 3.1.1 Tổng đài nhân công 48 3.1.2 Tổng đài điện 48 3.1.3 Tổng đài điện tử 49 3.2 Cấu trúc mạng thoại 50 3.2.1.Mô hình mạng điện thoại việt nam 51 3.2.2 Mạng truyền dẫn 53 3.2.3 Các tiêu chuẩn truyền dẫn mạng điện thoại 55 3.2.4 Báo hiệu tổng đài 56 3.3 Chức nguyên lý hoạt động tổng đài 57 3.3.1 Chức tổng đài số SPC 57 3.3.2 Nguyên lý hoạt động tổng đài…………………………………………………………………………… 61 3.4 Quy trình xử lý thiết lập gọi 65 3.4.1 Tin hiệu nhấc máy (off - hook) 66 3.4.2 Sự nhận dạng thuê bao gọi 66 3.4.3 Sự phân phối nhớ thiết bị dùng chung 66 3.4.4 Các chữ số địa 67 3.4.5 Phân tích chữ số 67 3.4.6 Thiết lập đường dẫn chuyển mạch 67 3.4.7 Dòng chng âm hiệu chng 68 3.4.8 Tín hiệu trả lời 68 3.4.9 Giám sát 68 3.4.10 Tín hiệu xố kết nối 68 CHƯƠNG 4: MẠNG ĐA DỊCH VỤ ISDN 74 NỘI DUNG BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT 74 4.1 Khái quát mạng tích hợp số đa dịch vụ ISDN 74 4.1.1 Sự phát triển ISDN 74 4.1.2 Nguyên tắc mạng ISDN 75 4.1.3 Ưu điểm mạng tích hợp số ISDN 76 4.2 Kiện trúc mạng ISDN 77 4.3 Các giao diện nhóm chức chuẩn mạng ISDN 78 4.4 Các kênh ISDN 79 4.5 Các phương thức truy nhập mạng ISDN 81 4.6 Các dịch vụ ISDN 83 CHƯƠNG 5: MẠNG TÍCH HỢP ĐA DỊCH VỤ BĂNG RỘNG B – ISDN 96 NỘI DUNG BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT 96 5.1 Khái quát B - ISDN 96 5.2 Kiến trúc mạng B-ISDN,… … … … … … … … … … … … … … 98 5.3 Mơ hình tham chiếu giao thức B – ISDN…… 99 CHƯƠNG 6: MẠNG THÔNG MINH NGN 116 6.1 Khái niệm đặc điểm mạng NGN 116 6.1.1 Khái niệm mạng hệ NGN 116 6.1.2 Đặc điểm mạng NGN 117 6.2 Cấu trúc mạng NGN 118 6.3 Công nghệ mạng NGN 124 6.4 Kỹ thuật chuyển mạch mềm 142 6.4.1.Khái niệm chuyển mạch mềm 142 6.4.2.Các giao thức hoạt động NGN 145 6.4.3 Những yêu cầu khách hàng 149 6.5 Các dịch vụ NGN 149 6.6 Kiến trúc dịch vụ mạng NGN 152 LỜI GIỚI THIỆU Chúng ta sống kỷ nguyên viễn thông đại, giới điện thoai không dây, điện thoại di động tế bào, truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh, thơng tin liên lạc quốc gia, quốc tế, qua cáp sợi quang vệ tinh Máy tính cá nhân, mạng truyền số liệu hệ thông thông tin thông minh Tất thiết bị kết nối với tạo thành mạng tồn cầu Thông tin nhu cầu thiết yếu sống, gắn liền với phát triển giới, giúp người gần hơn, liên lạc với luc nơi Nói đến thơng tin nói đến giao lưu trao đổi tin tức Cuốn sách giới thiệu nguyên lý xử lý tín hiệu hệ thống viễn thông đại, dành sinh viên ngành điện tử viễn thơng, kỹ thuật máy tính Sách có ích với quan tâm, tham khảo tới lĩnh vực viễn thơng Sách trình bày cách có hệ thống theo chuyên mục giúp độc giả tham khảo cập nhật cách dễ dàng Các thơng tin trình bày dựa nguyên lý sở cách khoa học dễ hiểu Trong chương mục sách giới thiệu chuẩn thông tin ứng dụng thực tế kèm theo ví dụ thiết kế thích ứng với cộng nghệ đại Trong sánh chủ yếu giới thiều tín hiệu số thiết bị số phương tiện truyền dẫn số phát triển mạnh thay thiết bị tương tự tương lai Bài giảng biên soạn theo chương trình đào tạo quy định nhà trường Nội dung giảng gồm chương Trong chương bao gồm nội dung chủ yếu sau: + Mục tiêu chương + Nội dung giảng lý thuyết + Hướng dẫn làm tập nhà + Nội dung phần thảo luận +Nội dung tự học nhà Do thời gian trình độ hạn chế nên giảng khó tránh khỏi thiếu sót định Chúng tơi ln mong nhận lời góp ý bạn đọc để giảng tái hoàn thiện lần sau Xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VIỄN THÔNG MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG: - Giúp sinh viên nắm khái niệm truyền tin - Nắm thành phần hệ thống truyền tin, mạng viễn thông đại - Nắm số dịch vụ hệ thống truyền thông NỘI DUNG BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT 1.1 Tổng quan hệ thống truyền thông 1.1.1 Khái niệm mạng truyền thông Mạng viễn thông phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu Mạng có nhiệm vụ cung cấp dịch vụ cho khách hàng Mạng viễn thơng bao gồm thành phần chính: thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn, môi trường truyền thiết bị đầu cuối Hình 1.1 Các thành phần mạng viễn thơng Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt tổng đài giang Các thuê bao nối vào tổng đài nội hạt tổng đài nội hạt nối vào tổng đài giang Nhờ thiết bị chuyển mạch mà đường truyền dẫn dùng chung mạng sử dụng cách kinh tế - Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài, hay tổng đài để thực việc truyền đưa tín hiệu điện Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dẫn phía thuê bao thiết bị truyền dẫn cáp quang Thiết bị truyền dẫn phía th bao dùng mơi trường thường cáp kim loại, nhiên có số trường hợp mơi trường truyền cáp quang vô tuyến - Môi trường truyền bao gồm truyền hữu tuyến vô tuyến Truyền hữu tuyến bao gồm cáp kim loại, cáp quang Truyền vô tuyến bao gồm vi ba, vệ tinh - Thiết bị đầu cuối cho mạng thoại truyền thống gồm máy điện thoại, máy Fax, máy tính, tổng đài PABX Mạng viễn thơng định nghĩa sau: Mạng viễn thông hệ thống gồm nút chuyển mạch nối với đường truyền dẫn Nút phân thành nhiều cấp kết hợp với đường truyền dẫn tạo thành cấp mạng khác Hình 1.2 Cấu hình mạng Mạng viễn thông chia thành nhiều loại Đó mạng mắc lưới, mạng sao, mạng tổng hợp, mạng vòng kín mạng thang Các loại mạng có ưu điểm nhược điểm khác để phù hợp với đặc điểm vùng địa lý (trung tâm, hải đảo, biên giới,…) hay vùng lưu lượng (lưu thoại cao, thấp,…) Phân cấp node chuyển mạch nước ta sau: Hình 1.3 Mơ hình phân cấp mạng viễn thơng Trong mạng gồm nút: - Nút cấp 1: trung tâm chuyển mạch giang quốc tế - Nút cấp 2: trung tâm chuyển mạch giang đường dài - Nút cấp 3: trung tâm chuyển mạch giang nội hạt - Nút cấp 4: trung tâm chuyển mạch nội hạt - Nút cấp 5: trung tâm chuyển mạch từ xa Truyền thông việc truyền thông tin từ điểm tới điểm khác, gồm có truyền thơng học (bưu chính) truyền thơng điện (viễn thơng) phát triển từ dạng học (máy móc) sang dạng điện/quang ngày sử dụng hệ thống điện/quang phức tạp Tỷ lệ phần truyền thông học (thư từ, báo chí) có xu hướng giảm tỷ lệ phần truyền thông điện/quang, đặc biệt truyền song hướng, lại gia tăng chiếm thị phần chủ đạo tương lai Vì vậy, ngày tập đồn báo chí tập trung hướng tới truyền thơng điện/quang, coi hội kinh doanh tương lai Viễn thơng chiếm phần chủ đạo truyền thông Viễn thông (Telecommunication) q trình trao đổi thơng tin dạng khác (tiếng nói, hình ảnh, liệu ) với cự ly xa nhờ vào hệ thống truyền dẫn điện từ (truyền dẫn cáp kim loại, cáp quang, vi ba, vệ tinh) Mạng viễn thông (Telecommunications Network) tập hợp thiết bị (Devices), kỹ thuật (Mechanisms) thủ tục (Procedures) để thiết bị kết cuối khách hàng truy nhập vào mạng trao đổi thơng tin hữu ích Các u cầu đặt cho mạng viễn thơng phải có khả cung cấp đường truyền tốc độ khác nhau, linh hoạt, có độ tin cậy cao đáp ứng loại hình dịch vụ khác Mạng vật lý & Mạng logic (physical and logical networks) Mạng vật lý bao gồm hệ thống truyền dẫn, chuyển mạch như: mạng cáp nội hạt, mạng vi ba số, mạng SDH, mạng thông tin vệ tinh, mạng lưới tổng đài Các hệ thống thiết lập nhằm tạo đường dẫn tín hiệu địa thơng qua nút mạng Mạng vật lý đóng vai trò sở hạ tầng viễn thơng, phục vụ chung cho liên lạc điện thoại, truyền thông liệu dịch vụ băng rộng khác Trên sở hạ tầng mạng logic tạo nhằm cung cấp dịch vụ viễn thông thoả mãn nhu cầu xã hội Mạng điện thoại, mạng TELEX, mạng Radio truyền mạng logic truyền thống Ngày nay, ngồi mạng có có thêm mạng khác tồn khu vực, mạng điện thoại công cộng (PSTN), mạng liệu chuyển gói cơng cộng (PSPDN), mạng nhắn tin (Paging network), mạng điện thoại di động, mạng máy tính tồn cầu (INTERNET), mạng số đa dịch vụ tích hợp (ISDN) vv Các mạng cung cấp hàng loạt dịch vụ viễn thông thoả mãn nhu cầu khách hàng Hệ thống truyền thông (Communication System): hệ thống làm nhiệm vụ xử lý phân phối thông tin từ vị trí đến vị trí khác gọi hệ thống thơng tin Một hệ thống thông tin bao gồm thành phần sau: mã hố, phát, mơi trường truyền dẫn, thu, giải mã BỘ MÃ HOÁ BỘ PHÁT KÊNH TRUYỀN BỘ THU BỘ GIẢI MÃ Thông tin Thông tin Trong hệ thống truyền thông 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 sửa lỗi Các phương thức truyền tín hiệu hệ thống truyền thơng: - Đơn cơng (Simplex): Thông tin truyền hướng, thu khơng thể trao đổi thơng tin với phía phát - Bán song công (Half- Duplex): Thông tin truyền hai hướng không thời điểm - Song công (Full-Duplex): Thông tin truyền hai hướng đồng thời 1.1.2 Các thành phần hệ thống viễn thông Khi xét quan điểm phần cứng, mạng viễn thông bao gồm thiết bị đầu cuối, thiết bị chuyển mạch thiết bị truyền dẫn Thiết bị đầu cuối Thiết bị đầu cuối trang thiết bị người sử dụng để giao tiếp với mạng cung cấp dịch vụ Hiện có nhiều chủng loại thiết bị đầu cuối nhiều hãng khác tùy thuộc vào dịch vụ (ví dụ máy điện thoại, máy fax, máy tính cá nhân ) Thiết bị đầu cuối thực chức chuyển đổi thông tin cần trao đổi thành tín hiệu điện ngược lại Thiết bị chuyển mạch Thiết bị chuyển mạch nút mạng viễn thơng có chức thiết lập đường truyền các thuê bao (đầu cuối) Trong mạng điện thoại, thiết bị chuyển mạch tổng đài điện thoại Tuỳ theo vị trí tổng đài mạng, người ta chia thành tổng đài chuyển tiếp quốc tế, tổng đài chuyển tiếp liên vùng tổng đài nội hạt Thiết bị truyền dẫn Thiết bị truyền dẫn sử dụng để nối thiết bị đầu cuối hay tổng đài với truyền tín hiệu cách nhanh chóng xác Thiết bị truyền dẫn phân loại thành thiết bị truyền dẫn thuê bao, nối thiết bị đầu cuối với tổng đài nội hạt, thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp, nối tổng đài Dựa vào môi trường truyền dẫn, thiết bị truyền dẫn phân loại sơ lược thành thiết bị truyền dẫn hữu tuyến sử dụng cáp kim loại, cáp sợi quang thiết bị truyền dẫn vô tuyến sử dụng không gian làm môi trường truyền dẫn Thiết bị truyền dẫn thuê bao sử dụng cáp kim loại sóng vơ tuyến (radio) Cáp sợi quang sử dụng cho đường thuê riêng mạng số liên kết đa dịch vụ, yêu cầu dung lượng truyền dẫn lớn Các mạng truyền thông 1.2.1 Phân loại mạng truyền thông Mạng truyền thông gồm thiết bị cần trao đổi thông tin với Trạm Mạng truyền thơng Node mạng Hình 1.4 Mơ hình mạng truyền thơng Trạm máy tính, thiết bị đầu cuối, điện thoại hay thiết bị thông tin khác Node mạng: Là thiết bị để trạm truy nhập vào mạng Các node mạng trạm truy nhập tạo thành mạng truyền thông tồn từ nhiều năm qua, dịch vụ hoàn toàn tương đối Thứ tốn k m phát triển thử nghiệm dịch vụ mới, thứ hai tập dịch vụ có bao hàm hầu hết khả mà khách hàng thực nút bấm điện thoại Giới hạn phát triển mạng Thông thường sơ đồ đấu nối mạng tổng đài chuyển mạch kênh hình cây, thể hình 1.1, tổng đài quốc tế, đến tổng đài Toll, tổng đài tandem, tổng đài host Cứ tổng đài lắp phải nối với tổng đài đài cấp cao với sơ đồ đầu nối phức tạp, hướng kết nối phải tạo riêng luồng truyền dẫn để kết nối với hai tổng đài điều gây khó khăn cho việc đấu nối chuyền dẫn, mặt khác bổ xung tổng đài lưu lượng thoại trung kế nối tổng đài lớp ngày cao đến lúc phải nâng cấp mở rộng dung lượng trung kế Khi khai đầu số tồn mạng phải khai hết tất tổng đài, điều gây nhiều thời gian gặp cố khơng đáng có Vị Trí thành phần chuyển mạch mềm mạng NGN Mơ hình tổ chức mạng viễn thơng thường thấy : mạng tổng đài TDM cấp thấp (lớp 5, tổng đài nội hạt, MSC mạng di động ) nối với mạng lưới trung kế điểm-điểm phức tạp nối tới tổng đài chuyển tiếp cấp cao (lớp 3, 4) 143 Hình 6.8 Cấu trúc mạng báo hiệu mạng PSTN Một số gọi (ví dụ truy nhập hộp thư thoại hay quay số giọng nói ) lại định tuyến trực tiếp tới tổng đài chuyển tiếp để sử dụng tài nguyên tập trung phục vụ cho dịch vụ cao cấp Kiến trúc sử dụng nhiều năm nay, cải tiến nhiều nhằm phục vụ ứng dụng thoại, nhiên có số giới hạn: Chi phí điều hành bảo dưỡng cao, thời gian; việc định lại cấu hình nâng cấp mạng lưới phải tiến hành liên tục nhằm để tránh bị nghẽn mạng, phải thiết lập mạng lớn nhu cầu thực tế cho tổng đài chuyển tiếp Các trung kế điểm-điểm hoạt động với hiệu suất khơng cao chúng thiết kế để hoạt động cao điểm, cao điểm lại khác vùng mạng (ví dụ thành phố ban ngày ngoại lại buổi đêm) Nếu có nhiều tổng đài chuyển tiếp mạng, tổng đài lại nối với nhóm tổng đài nội hạt, gọi phải chuyển qua nhiều tổng đài chuyển tiếp để đến nơi lưu giữ tài nguyên mạng (như trường hợp dịch vụ hộp thư thoại) Trong mạng NGN tổng đài TDM thay tổng đài chuyển mạch mềm(Softswitch) Kết nối softswitch mạng chuyển mạch gói đa dịch vụ IP/ATM/ 144 MPLS Phần tiếp cận thuê bao mạng NGN BAN (Broadband Access Node) IAD (Integrated Access Device) hỗ trợ loại đầu cuối máy tính, máy điện thoại IP, máy điện thoại thông thường Mạng NGN giao tiếp với mạng khác mạng PSTN mạng di động qua Media Gateway Những lợi ích Softswitch Mạng hệ sau có khả cho đời dịch vụ giá trị gia tăng hoàn toàn hội tụ ứng dụng thoại, số liệu video Các dịch vụ hứa hẹn đem lại doanh thu cao nhiều so với dịch vụ truyền thống Do dịch vụ NGN viết phần mềm Do việc triển khai, nâng cấp, việc cung cấp dịch vụ trở nên dễ dàng Khả thu hút khách hàng mạng NGN cao, từ tiện dụng hội tụ thoại liệu, video đến hàng loạt dịch vụ khác mà nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho khách hàng, thêm họ có khả kiểm sốt dịch vụ thơng tin điều làm cho khách hàng luôn thoả mãn lệ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ, hội kinh doanh nhà cung cấp lớn hơn, ổn định Giảm chi phí xây dựng mạng: Khi xây dựng mạng hoàn toàn mở rộng mạng có sẵn , mạng chuyển mạch mềm có phí tốn k m nhiều so với mạng chuyển mạch kênh Điều làm cho trở ngại tham gia thị trường nhà khai thác dịch vụ khơng lớn trước Hiện nay, cạnh tranh nhà khai thác dịch vụ dịch vụ mà họ cung cấp cho khách hàng, độ hài lòng khách hàng sử dụng dịch vụ đó, nên hầu hết nhà khai thác tập trung đầu tư vào việc viết phần mềm phát triển dịch vụ Giảm chi phí vận hành bảo dưỡng quản lý mạng hiệu 6.4.2.Các giao thức hoạt động NGN + Mobile IP Nguyên lý hoạt động IP di động: Như biết mạng, thiết bị, nút mạng gắn liền với địa IP định Trong trình liên lạc, địa IP điểm gắn vật lý với Internet Do CN (correspondent node) gửi gói tin đến nút di động MN (Mobile Node), gói định tuyến đến mạng thường trú MN (home network), không phụ thuộc vào vị trí MN máy CN khơng có thơng báo di động Để cho gói tin đến MN, vai trò củaMIP Các khái niệm: Khi MN mạng thường trú, phân phối địa IP thường trú Khi q trình liên lạc diễn bình thường: nút di động MN nhận gói thông tin trả lời chúng máy chủ thông thường 145 - Nếu MN khỏi mạng thường trú, MN cần có đại diện thay mặt Đại diện đại diện thường trú HA (Home Agent) Dễ hiểu vai trò HA nhận thông tin gửi đến MN tiếp tục gửi đến địa MN Để làm MN , khỏi nơi thường trú, phải có địa tạm trú, gọi CoA, thông báo địa cho HA để biết địa điểm hữu MN Có nhiều cách để có địa này, tiện MN có địa từ đại diện Đại diện gọi đại diện tạm trú FA (Foreign Agent) Nguyên tắc hoạt động : Khi MN khỏi mạng thường trú Làm để MN biết khỏi mạng thường trú tìm đại diện mạng khách? HA FA thường xuyên gửi quảng bá gói tin để "coucou, tơi đây" Gói tin gửi broadcast gửi theo chu kỳ Nhờ mà MN phát mạng khác, tiến hành q trình tìm kiếm đại diện tạm trú Ngồi MN gửi yêu cầu lên Agent để bảo agent gửi broadcast thơng tin Cả q trình biết đến với tên Agent Discovery Một nhận thơng tin FA (địa ), bắt đầu liên lạc với FA MN gửi yêu cầu đăng ký thông qua FA đến HA để lưu động thời gian Yêu cầu đến MN (thông qua FA) cho phép từ chối việc đăng ký - Nếu HA cho phép đăng ký này, làm việc người ủy nhiệm MN Khi mạng nơi gốc MN nhận gói tín hiệu có địa đến MN HA nhận gói (dùng ARP ủy nhiệm) đóng gói chúng lại tiếp tục gửi tới địa FA mà MN đăng ký FA mở gói tin gửi tới MN biết MN cách xác HA dùng phương pháp "đóng gói" gói để chuyển thơng tin cho MN cách dùng thêm phần mào đầuIP (IP header) gói chuyển theo đường hầm (tunelling) đến MN - Quá trình tiếp diễn hết thời hạn đăng ký (hoặc MN chuyển đến vị trí mới) Khi xảy tượng hết hạn, MN phải đăng ký lại với HA thơng qua FA (nếu MN có hoạt động FA nó) Khi MN chuyển đến mạng khác, gửi yêu cầu đăng ký qua FA Trong trường hợp HA thay đổi địa nhờ chuyển CoA MN gửi tiếp gói đóng gói tới địa nhờ chuyển CoA - Khi MN trở mạng thường trú, khơng cần di động nữa, gửi yêu cầu đăng ký lại đến HA, nói rõ "ở nhà" để không thực đường hầm dọn bỏ địa nhờ gửi trước Tại điểm này, MN đăng ký lại chuyển khỏi mạng 146 Hình 6.9 Sơ đồ download từ nhà cung cấp dịch vụ Khi có khối liệu download từ nhà cung cấp dịch vụ MS thuộc vùng định tuyến PDSN có địa IP gọi M, server thuộc internet có địa IP gọi S PDSN trì ánh xạ logic nhận dạng MS với địa M Với địa M S việc trao đổi gói số liệu khơng gặp khó khăn MS vùng định tuyến MS chuyển sang vùng định tuyến PDSN khác gói số liệu từ Server đến địa MS theo chế có hỗ trợ HA FA HA router mạng IP thường trú cho MS xét, MS chuyển sang vùng định tuyến khác HA phải biết vùng định tuyến MS Lúc FA mạng IP thu gói số liệu HA chuyển tới để HA biết địa IP tạm thời MS xét ( địa gọi địa T), MS nhận địa T MS di động sang mạng tạm trú Vậy MS phải đăng kí với FA để FA tạo địa T cho MS đồng thời FA thông báo địa T cho HA biết Với chế trên, Server internet không cần biết MS đâu, di động sang vùng định tuyến mà trao đổi số liệu với MS phục vụ clien cố định TCP :là giao thức "cú liờn kết" (connection - oriented), nghĩa cần phải thiết lập liờn kết hai thực thể TCP trước chỳng trao đổi liệu với Một tiến trỡnh ứng dụng mỏy tớnh truy nhập vào cỏc dịch vụ giao thức TCP thụng qua cổng (port) TCP Số hiệu cổng TCP thể bytes 147 UDP (User Datagram Protocol): giao thức theo phương thức không liên kết sử dụng thay cho TCP IP theo yêu cầu ứng dụng Khác với TCP, UDP khơng có chức thiết lập kết thúc liên kết Tương tự IP, khơng cung cấp chế báo nhận (acknowledgment), không xếp gói tin (datagram) đến dẫn đến tình trạng trùng liệu mà khơng có chế thơng báo lỗi cho người gửi Qua ta thấy UDP cung cấp dịch vụ vận chuyển không tin cậy TCP 6.4 Các dịch vụ mạng NGN 6.4.1 Nhu cầu NGN nhà cung cấp dịch vụ Mặc dù thật khó để dự đốn trước ứng dụng tương lai gì, đặc trưng khả dịch vụ mà quan trọng mơi trường NGN cách rà sốt xu hướng cơng nghiệp liên quan đến dịch vụ Một điều chắn chuyển từ chuyển mạch sở TDM, mạng chuyển mạch kênh sang mạng dựa chuyển mạch gói (packet-based networks), mạng dựa truyền tải tế bào, khung (cell-based, frame-based) Tuy nhiên, thay đổi mạng truyền tải xem xét mức dịch vụ Các nhà cung cấp dịch vụ mạng truyền thống cung cấp phương tiện truyền thông tin thị trường rộng lớn người sử dụng đầu cuối, với khả sử dụng dịch vụ giá trị gia tăng khác Các dịch vụ hướng tới gọi thoại băng hẹp, với kết nối đơn điểm - điểm cho gọi Dù sao, dịch vụ làm thay đổi nhanh chóng đến kinh tế giới, thông tin coi tài nguyên sở Trong dịch vụ tồn nhà cung cấp dịch vụ trì, khách hàng lại hướng đến dịch vụ đa phương tiện băng rộng dịch vụ mang nhiều thông tin Người sử dụng đầu cuối tương tác với thông qua mạng qua thiết bị nhà riêng th bao CPE thơng minh chọn phạm vi rộng chất lượng dịch vụ dải tần Trong tương lai, mạng thông minh không liên quan đến đường kết nối thông minh dựa sở liệu đơn giản mà mang lại nhiều giá trị rộng lớn (Ví dụ: quản lý phiên đa phương tiện, phối hợp kết nối đa công nghệ, điều khiển/quản lý thông minh, bảo mật cao, dich vụ dẫn trực tuyến, tác tử giám sát ) Sự phát triển dịch vụ truyền thông hướng đến việc nhà cung cấp dịch vụ phải có mềm dẻo để phục vụ thị trường lớn nhỏ Các định việc cung cấp dịch vụ họ có nhiều vấn đề phải giá cả, việc đóng gói, tiếp thị thuận tiện dịch vụ thực tế họ cung cấp Khi có nhiều 148 phương tiện truyền tin, nhà cung cấp dịch vụ, nhà cung cấp thiết bị doanh nghiệp thương mại khác, tất phối hợp để cung cấp dịch vụ cho người sử dụng đầu cuối, liên mạng hệ thống thương mại trở nên quan trọng 6.4.3 Những yêu cầu khách hàng Mục đích cho phép người sử dụng lấy thông tin họ muốn dạng nào, điều kiện nào, thời điểm nào, đâu, kích cỡ Dựa sở xu hướng đề cập đến trên, trình bày số đặc trưng dịch vụ quan trọng môi trường NGN: Liên lạc thông tin rộng khắp, thời gian thực, đa phương tiện - đảm bảo độ tin cậy, thân thiện việc liên kết người, truy nhập tốc độ cao truyền tải thông tin với phương tiện nào, thời gian nào, đâu, kích cỡ Nhiều cá thể thơng minh (personal intelligence) phân bố tồn mạng Ta hiểu tác tử thông minh (intelligent agents) thay mặt cho cá nhân mạng (các ứng dụng thay người) Nhiều mạng thơng minh (network intelligence) phân bố tồn mạng Các phần tử mạng thông minh phân tán tồn mạng Nó bao gồm ứng dụng cho phép truy nhập điều khiển dịch vụ mạng Nó thực chức cụ thể thay mặt cho nhà cung cấp dịch vụ mạng Ta hiểu tác tử quản lý (management agents) mà giám sát tài nguyên mạng, tập hợp số liệu hay sử dụng, cung cấp việc gỡ rối, môi giới dịch vụ từ nhà cung cấp khác Dễ dàng sử dụng Đó việc làm suốt người sử dụng tính phức tạp thu thập, xử lý, chế tạo truyền thơng tin Nó cho phép dễ dàng sử dụng truy nhập dịch vụ mạng, bao gồm giao diện người sử dụng cho phép tương tác người mạng cách tự nhiên, cung cấp thông tin, trợ giúp, lựa chọn động theo ngữ cảnh (nhạy ngữ cảnh), quản lý cách suốt tương tác đa dịch vụ, cung cấp menu khác cho người chưa có kinh nghiệm ngược lại với người có kinh nghiệm, cung cấp môi trường thống cho tất dạng truyền thông Quản lý chế tạo dịch vụ cá nhân: Nó bao gồm khả người sử dụng để quản lý thông tin cá nhân họ, dịch vụ mạng cung cấp, giám sát thơng tin sử dụng tính cước Quản lý thơng tin thơng minh: Nó giúp người sử dụng quản lý tình trạng q tải thơng tin việc đưa khả tìm kiếm, xếp, lọc tin liệu 6.5 Các dịch vụ NGN 149 Dịch vụ liệu Chú ý đến việc thiết lập kết nối thời gian thực đầu cuối, với đặc tả giá trị gia tăng (như dải tần theo yêu cầu, tính tin cậy nhanh phục hồi kết nối, kết nối chuyển mạch ảo (SVCs), quản lý dải tần/điều khiển gọi) Dịch vụ mạng riêng ảo Thoại VPNs (voice VPNs) cải thiện khả mạng cho phép tổ chức phân tán mặt địa lý, mở rộng phối hợp mạng riêng tồn với phần mạng PSTN Dữ liệu VPNs (data VPNs): cung cấp thêm khả bảo mật đặc tả mạng cho phép khách hàng sử dụng địa IP chia sẻ VPN Dịch vụ đa phương tiện Cho phép nhiều người tương tác với qua thoại, video, và/hoặc liệu Nó cho phép vừa nói chuyện vừa hiển thị thơng tin Các dịch vụ khác + Tính tốn mạng cơng cộng (Public Network Computing - PNC) Cung cấp dịch vụ tính tốn dựa sở mạng cơng cộng cho thương mại khách hàng Ví dụ nhà cung cấp mạng cơng cộng cung cấp khả lưu trữ xử lý riêng (như tổ chức trang web, lưu trữ/bảo trì/sao lưu file số liệu chạy ứng dụng tính tốn) Như lựa chọn, nhà cung cấp dịch vụ mạng cơng cộng cung cấp dịch vụ thương mại cụ thể (như lập kế hoạch tài nguyên xí nghiệp ERP (Enterprise Resource Planning), dự báo thời gian - time reporting, hoá đơn chứng thực - vouchers, v.v ) ứng dụng khách hàng (TaxCut, kitchen remodeling program, v.v ), với tất phần lưu trữ xử lý xảy mạng Nhà cung cấp mạng cơng cộng tính tiền theo giờ, ngày, tuần phí quyền dịch vụ (rent-an-app)… + Bản tin hợp (unified messaging) Hỗ trợ cung cấp dịch vụ voice mail, email, fax mail, pages qua giao diện chung Thông qua giao diện vậy, người sử dụng truy nhập, cung thông báo, loại tin khác (voice mail, email, fax mail, v.v ), độc lập với phương tiện truy nhập (có thể hữu tuyến máy di động, máy tính, thiết bị liệu vô tuyến) + Môi giới thông tin (infomation brokering) 150 Bao gồm quảng cáo, tìm kiếm cung cấp thông tin đến khách hàng tương ứng với nhà cung cấp Ví dụ khách hàng nhận thông tin sở tiêu chuẩn cụ thể sở tham chiếu cá nhân, + Thương mại điện tử (E-commerce) Cho phép khách hàng mua hàng hoá, dịch vụ xử lý điện tử mạng; bao gồm việc xử lý tiến trình, kiểm tra thơng tin tốn tiền, cung cấp khả bảo mật… Ngân hàng nhà chợ nhà nằm danh mục dịch vụ này; bao gồm ứng dụng thương mại - thương mại (ví dụ quản lý dây truyền cung cấp ứng dụng quản lý tri thức) Dịch vụ thương mại điện tử mở rộng sang lĩnh vực di động Đó dịch vụ thương mại điện tử di động (m-commerce - Mobile commerce) Có nhiều khái niệm khác m-commerce, ta hiểu dịch vụ thương mại điện tử di động dịch vụ cho phép ta tham gia vào thị trường thương mại điện tử (mua bán) qua thiết bị di động cầm tay + Các dịch vụ chuyển gọi (Call Center Service) Một th bao chuyển gọi thơng thường đến trung tâm phân phối gọi cách kích chuột trang Web Cuộc gọi định đường đến tác nhân (agent) thích hợp, mà nằm đâu chí nhà (như trung tâm gọi ảo - virtual call centers) Các gọi thoại tin nhắn e-mail xếp hàng giống đến agent Các agent có truy nhập điện tử đến khách hàng, danh mục, nguồn cung cấp thơng tin u cầu, truyền qua lại khách hàng agent + Trò chơi tương tác mạng (interactive gaming) Cung cấp cho khách hàng phương thức gặp trực tuyến tạo trò chơi tương tác (ví dụ video games) + Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality) Tham chiếu đến thay mặt tạo có tính chất kỹ thuật kiện, người, địa điểm, kinh nghiệm giới thực, người tham dự các nhà cung cấp kinh nghiệm ảo phân tán địa lý Các dịch vụ yêu cầu phối hợp phức tạp tài nguyên khác 151 6.6 Kiến trúc dịch vụ mạng NGN Khái niệm kiến trúc phân lớp tập trung vào môi trường NGN Trước tiên, NGNs phân tách dễ dàng điều khiển dịch vụ/phiên phần tử truyền tải thông tin sở Điều cho phép phương tiện truyền tải thông tin lựa chọn (với tình đặc biệt chúng) thành phần truyền tải tốt độc lập từ phần mềm điều khiển tốt (“best-in-breed”) Như hình 4, điều khiển NGN sau phân tách thành điều khiển đặc tả, điều khiển dịch vụ/phiên, điều khiển kết nối Sự phân tách truy nhập, dịch vụ điều khiển phiên lớp dịch vụ cho phép phiên xử lý cách độc lập với phiên khác Như vậy, đa phiên dịch vụ đơn phiên truy nhập Cũng vậy, phiên truyền thơng xử lý riêng rẽ với phiên dịch vụ nói chung mà chúng phận (bằng cách cho phép điều khiển gọi kết nối cách riêng rẽ) Điều quan trọng nhất, phân tách cho phép dịch vụ phát triển độc lập với phương tiện truyền thông sở kiểu kết nối Giao diện dịch vụ mở/giao diện lập trình ứng dụng (API) Hình sau số thuộc tính quan trọng khác kiến trúc dịch vụ hệ sau, tính tin cậy giao diện kiến trúc mở) Nói riêng, môi trường phát triển mở dựa giao diện lập trình ứng dụng (API) cho phép nhà cung cấp dịch vụ, nhà phát triển ứng dụng, người sử dụng đầu cuối tiềm tạo giới thiệu ứng dụng cách nhanh chóng Nó làm tăng khả giới thiệu dịch vụ cách đưa đến nhà cung cấp dịch vụ nhiều khả điều khiển xử lý hướng dẫn dịch vụ cho phép sử dụng lại thành phần ứng dụng tồn Nó mở hội tạo phân phối dịch vụ đến khách hàng rộng lớn Khả ta để cung cấp dịch vụ sáng tạo bị giới hạn sáng tạo Xử lý chung Các giao thức chuẩn Liên Giao diện điều khiển Lớp đặc trưng Điều khiển tính Lớp dịch vụ Truy nhập, dịch vụ điều kết mạng 152 Hình 6.10 Kiến trúc dịch vụ mạng NGN 153 CÂU HỎI HƯỚNG DẪN ÔN TẬP CHƯƠNG Câu 1: Mạng hệ NGN sử dụng công nghệ chuyển mạch nào? a Chuyển mạch kênh b Chuyển mạch gói c Chuyển mạch tin d Cả chuyển mạch gói chuyển mạch kênh Câu 2: Mạng thê hệ xây dựng mạng sau đây? a Chỉ mạng IP b Chỉ mạng ATM c Chỉ kết hợp AMT IP d Trên IP, ATM MPLS Câu 3: Công nghệ truyền dẫn cáp quang truyền tải lưu lượng giới khoảng? a 60% lưu lượng b 70 % lưu lượng c 80% lưu lượng d 50% lưu lượng Câu 4: Cơng nghệ SDH truyền tín hiệu với tốc độ cho phép là? a Nx155Mb/s b Nx 155Kb/s c 1x155Gb/s d Nx155b/s Câu 5: Công nghệ WDM cho phép truyền tín hiệu với tốc độ sau đây? a 5Gb/s b 6Gb/s c 5Mb/s d 6Mb/s Câu 6: Với tốc độ mạng viễn thông hệ sử dụng công nghệ WDM? 154 a 6Mb/s b 10Gb/s c 10Mb/s d 6Gb/s Câu 7: Trong lớp truyền dẫn lớp vật lý sử dụng kỹ thuật ghép kênh nào? a Ghép kênh theo thời gian b Ghép kênh theo tần số c Ghép kênh quang theo bước d Ghép kênh theo tần số thời gian Câu 8: Chức MG( Media Gate Way) là? a Chuyển đổi thông tin từ dạng chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói b Chuyển tín hiệu số sang tín hiệu tượng tự c Chuyển tín hiệu tương tự sang tín hiệu số d Chuyển tín hiệu âm thành tín tín hiệu điện Câu 9: Chức MGC là? a Chuyển đổi tín hiệu dạng chuyển mạch kênh sang gói b Chuyển tín hiệu tương tự sang tín hiệu số c Chuyển tín hiệu âm thành tín tín hiệu điện d Giám sát điều khiển gọi NGN Câu 10: Chức cổng báo hiệu SGW là? Chuyển đổi tín hiệu dạng chuyển mạch kênh sang gói a Chuyển tín hiệu tương tự sang tín hiệu số b Cung cấp SS7 TDM, ATM, IP để phối hợp báo hiệu TDM truyền thống với mạng NGN c Chuyển tín hiệu âm thành tín tín hiệu điện Câu 11: Mơ hình dạng lưới đỉnh hệ thống thường xây dựng mạng nào? a Mạng NGN b Internet 155 c Mạng ISDN d Mạng thoại Câu 12: Mơ hình dạng đáy hệ thống thường xây dựng mạng nào? a Mạng NGN b Internet c Mạng ISDN d Mạng thoại Câu 13: Tổng đài nối tới thuê bao thông qua hệ thống cáp Line là? a Tổng đài cấp huyện b Cấp tỉnh c Cấp phường xã d Cấp khu vực Câu 14: Tổng đài thực chuyển mạch trực tiếp gọi tới thuê bao nội hạt là? a Tổng đài cấp huyện b Cấp tỉnh c Cấp phường xã d Cấp khu vực Câu 15: Các tổng đài liện kết với qua đường trung kế thực chuyển mạch cho thuê bao nội vùng là? a Tổng đài cấp huyện b Cấp tỉnh c Cấp phường xã d Cấp khu vực Câu 16: Các tổng đài liện kết với qua đường trung kế với tỉnh lân cận thực chuyển mạch cho thuê bao nội vùng là? a Tổng đài cấp huyện b Cấp tỉnh c Cấp phường xã 156 d Cấp khu vực Câu 17: Các tổng đài liện kết với qua đường trung kế với khu vực lân cận thực chuyển mạch cho thuê bao nội vùng là? a Tổng đài cấp huyện b Cấp tỉnh c Cấp phường xã d Cấp khu vực Câu 18: Tổng đài có đường trung kế ngõ quốc tế a Cấp huyện b Tổng đài cấp tỉnh c Tổng đài cấp khu vực d Tổng đài cấp quốc gia Câu 19: Tổng đài thường dùng cho quan, khách sạn là? a LE b TE c PABX d Cả LE TE Câu 20: Tổng đài nối tổng đài nội hạt tới tỉnh gần là? a LE b TE c PABX d Cả LE TE NỘI DUNG PHẦN THẢO LUẬN Nội dung phần thảo luận – Phân tích cấu trúc mạng NGN - Phân tích cơng nghệ mạng NGN Nội dung phần thảo luận -Phân tích kỹ thuật chuyển mạch mềm - Phân tích giao thức hoạt động NGN 157