Giáo trình: Tổ chức mạng viễn thông, Đoàn Thị Thanh Thảo

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ VÀ TRUYỀN THÔNG BỘ MÔN CƠNG NGHỆ TRUYỀN THƠNG ThS ĐỒN THỊ THANH THẢO TỔ CHỨC MẠNG VIỄN THÔNG Lưu hành nội THÁI NGUYÊN 2008 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt MỤC LỤC Lời nói đầu…………………………………………………………………………12 Phần I: Tổ chức mạng viễn thông……………………………………………… 18 Chương I: Tổng quan mạng viễn thông………………………………………19 I Các khái niệm lĩnh vực viễn thông…………………………………19 II Các thành phần mạng viễn thông…………………………………….22 Giới thiệu chung mạng viễn thông ………………………………….……22 Thiết bị đầu cuối …………………………………………………………….22 Thiết bị chuyển mạch ………………………………………………… ……22 Thiết bị truyền dẫn……………………………………………… …………23 III Mạng truy nhập ………………………………………………………… ……23 Mạng truy nhập ? ……………………………………………………….23 Mạng truy nhập cáp đồng:……………………………………………………24 Mạng truy nhập quang :………………………………………………………26 Mạng truy nhập vơ tuyến ……………………………………………………27 IV Chuẩn hố viễn thơng ……………………………………………………29 1.Vấn đề chuẩn hố mạng viễn thông………………………………………29 Các tiêu chuẩn viễn thông………………………………………… …29 2.1 Các tiêu chuẩn cho phép việc cạnh tranh……………….………………29 2.2 Các tiêu chuẩn dẫn tới cân kinh tế yếu tố kỹ thuật sản xuất…………………………………………………………………… 29 2.3 Các quyền lợi trị hình thành nhiều tiêu chuẩn khác Châu Âu, Nhật Mỹ ………………………………………….…30 2.4 Các tiêu chuẩn quốc tế đe doạ ngành công nghiệp nước lớn hội tốt cho nghành công nghiệp nước nhỏ……… ….30 2.5 Các tiêu chuẩn làm hệ thống thuộc nhà cung cấp khác kết nối với …………………………………………….…………30 2.6 Các tiêu chuẩn giúp người sử dụng nhà điều hành mạng hãng độc lập, tăng độ sẵn sàng hệ thống …………….…………………31 2.7 Các tiêu chuẩn làm cho dịch vụ quốc tế có tính khả thi………….…31 Các tổ chức chuẩn hố quốc tế …………………………….…………………32 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.1 Các nhóm liên quan………………………………………… …………32 3.2 Các quan có thẩm quyền chuẩn hoá quốc gia…………….………33 3.3 Các tổ chức Châu âu………………………………………… ………33 3.4 Các tổ chức Mỹ…………………………………………… ………34 3.5 Các tổ chức toàn cầu………………………………………… …………35 3.6 Các tổ chức khác………………………………………………………… 36 Chương II: Các kế hoạch xây dựng mạng viễn thông………… ………37 I Giới thiệu chung kế hoạch…………………………………………… …37 I.1 Cấu hình mạng……………………………………………………………….…38 Giới thiệu……………………………………………………………… ……38 Các cấu hình mạng bản……………………………………………………38 2.1 Mạng hình lưới …………………………………………………………38 2.2 Mạng hình sao………………………………………………………… 39 2.3 Mạng kết hợp……………………………………………………………40 Phân cấp mạng……………………………………………………………… 40 3.1 Tổ chức phân cấp………………………………………………… ……40 3.2 Phân cấp mạng viễn thông Việt Nam……………………… …………41 II Kế hoạch đánh số……………………………………………………………… 42 Giới thiệu…………………………………………………………………… 42 Các hệ thống đánh số ……………………………………………… ………43 2.1 Hệ thống đánh số đóng ………………………………… ……………43 2.2 Hệ thống đánh số mở ……………………………………… …………43 Cấu tạo số ………………………………………………………………….…43 3.1 Số quốc gia………………………………………………… …………43 3.2 Số quốc tế ………………………………………………………………44 Các thủ tục cho việc lập kế hoạch đánh số …………………… ……………44 4.1 Quyết định dung lượng đánh số………………………………………….45 4.2 Lựa chọn vùng đánh số………………………………………………….47 III Kế hoạch định tuyến……………………………………………………………47 Giới thiệu …………………………………………………………………….47 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các phương pháp định tuyến…………………………………………………48 2.1 Định tuyến cố định……………………………………………… ……48 2.2 Định tuyến luân phiên………………………………………… ………48 2.3 Định tuyến động…………………………………………………… …48 IV KẾ HOẠCH BÁO HIỆU………………………………………………….……49 Giới thiệu ………………………………………………………………….…49 Phân loại báo hiệu…………………………………………….………………49 V Kế hoạch đồng bộ…………………………………………………….…………50 1.Giới thiệu chung…………………………………………………….…………50 Các phương thức đồng mạng ………………………… …………… … 51 2.1 Phương thức cận đồng (Plesiochronous Synchronization Method) 51 2.2 Phương thức đồng chủ tớ (Master - Slaver Synchronization Method) …………………………………………………………………………….…51 2.3 Phương thức đồng tương hỗ ………………………… ……………52 Đồng hồ tham số liên quan……………………………………………53 3.1 Các tham số tiêu biểu đồng hồ …………………………… ………53 3.2 Một số loại đồng hồ tiêu biểu ………………………………… ………54 Mạng đồng Việt Nam………………………………………… …………54 VII Kế hoạch tính cước ………………………………… ………………… ……55 Giới thiệu chung………………………………………………………………55 Các tiêu chí cho việc tính cước ………………………………………………56 2.1 Tính cước dựa số lượng gọi…………………………… ……56 2.2 Tính cước dựa thời gian trì gọi……………….…………56 2.3 Tính cước dựa thời gian trì gọi khoảng cách…… …56 2.4 Tính cước phụ thuộc vào khối lượng thơng tin……………… ………56 Các hệ thống tính cước ………………………………………………………57 3.1 Hệ thống tính cước (Flat - Rate System)…………… ……………57 3.2 Hệ thống tính cước dựa thơng tin (Measured - Rate System) 60 3.3 Hệ thống tính cước hỗn hợp………………………………………….…60 VIII Các kế hoạch khác………………………………………………………….…60 Kế hoạch truyền dẫn …………………………………………………………60 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Kế hoạch chất lượng dịch vụ…………………………………………………60 2.1 Chất lượng chuyển mạch ……………………….………………………61 2.2 Chất lượng đàm thoại……………………………… …………………61 2.3 Độ ổn định………………………………………………………………61 Chương III: Các mạng cung cấp dịch vụ viễn thông…………… …………………63 I Mạng điện thoại công cộng (PSTN)………………………………………………63 Giới thiệu…………………………………… ……………………… …… 63 Chức thành phần mạng PSTN……………………………63 2.1.Đường truyền dẫn…………………………………………………… …63 2.2- Phương tiện chuyển mạch………………………………………………63 Máy điện thoại thông thường…………………………………………………64 Các chức báo hiệu………………………………………………………65 4.1 Báo hiệu thuê bao…………………………………………………….…65 4.2 Báo hiệu liên đài ………………………………………………… ……67 Thiết lập giải toả gọi…………………………………………………67 II Mạng truyền số liệu chuyển mạch gói…………………………………… ……68 Giới thiệu………………………………………………………………… …68 Nguyên lý chuyển mạch gói………………………………….………………69 Các kỹ thuật chuyển mạch gói…………………………………… …………70 Mạng chuyển mạch gói………………………………………………………71 Các đặc điểm chuyển mạch gói…………………………………….……71 III Mạng số tích hợp đa dịch vụ ( ISDN)……………………………….…………72 1- Giới thiệu chung IDN ISDN……………………………… …………72 1.1 Mạng viễn thơng số tích hợp IDN …………………………………… 72 1.2 Mạng viễn thơng số tích hợp đa dịch vụ ISDN…………………………73 1.3 Tại cần có mạng ISDN ?…………………………………74 Nguyên tắc mạng ISDN……………………………………………… …74 Đặc tính mạng ISDN………………………………………………… …74 3.1 ISDN đáp ứng thoả mãn nhu cầu người sử dụng…………….… 74 3.2 ISDN đáp ứng thoả mãn yêu cầu nhà khai thác……………… 76 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cấu hình mạng ISDN………………………………… …………………….77 4.1 Cấu trúc chức ………………………………… … …….77 4.2 Các chức ISDN……………………………………………….78 5- Các dịch vụ ISDN……………………………………………………… 82 5.1 Phân loại dịch vụ ……………………………………………… ……82 5.2 Các dịch vụ mang………………………………………………… …83 5.3 Các dịch vụ xa…………………………………………………………84 5.4 Các dịch vụ bổ xung (supplementary services)………… ……………85 6- Các loại giao diện mạng………………………………………………… …85 6.1 Khái niệm giao diện người sử dụng - mạng…………… ……………85 6.2 Hệ thống khuyến nghị giao diện I …………………………………86 6.3 Mô tả điểm giao diện I (I Point)………………………………………87 Cấu trúc giao diện I……………………… 89 6.5 Thiết lập lớp giao thức thông tin………… .……………89 Chương IV: Khái qt cơng trình ngoại vi……………………… 90 I Tổng quan cơng trình ngoại vi……………………… 90 Giới thiệu chung cơng trình ngoại vi (Outside Plant) … .…90 Phân loại cơng trình ngoại vi…………………… …90 2.1 Phân loại theo ứng dụng ……………………………………… ……90 2.2 Phân loại theo lắp đặt …………………………………………… …91 2.3 Phân loại theo thành phần……………………………………… ……92 2.4 Phân loại theo hệ thống truyền dẫn……………………………………92 Những u cầu cơng trình ngoại vi……………………………… …93 3.1 Điện trở cách điện…………………………………………………… 93 3.2 Sức bền điện môi……………………………………………… ……93 3.3 Điện trở dây dẫn………………………………………………………94 3.4 Suy hao truyền dẫn……………………………………………………94 3.5 Méo……………………………………………………………………94 3.6 Xuyên âm……………………………………………………… ……94 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.7 Sự đồng tính chất điện………………… ………………95 3.8 Sức bền học…………………………………………………… …95 3.9 Nghiên cứu mối nguy hiểm nhiễu loạn………………….…95 II.Tổng quan cơng trình ngoại vi………………………… ………….…… …96 Đặc tính cơng trình ngoại vi…………………………………… ………96 1.1 Sự đa dạng tín hiệu truyền dẫn………………………….…………96 1.2 Quy mơ cơng trình…………………………………… …….…… …96 1.3 Các điều kiện môi trường………………………………………… …97 1.4 Hiệu công việc xây dựng bảo dưỡng……………… … 97 Kiểu loại đặc tính cáp thông tin…………………….……………… 98 2.1 Cáp đôi cân bằng…………………………………… …… ……… 98 2.2 Cáp đồng trục………………………………………… ………….… 99 2.3 Cáp sợi quang………………………………………………….…… 99 Đường dây thuê bao…………………………………………………………100 3.1 Đặc tính đường dây thuê bao hệ thống phân bố.……………… … 102 3.2 Các kiểu loại cấu trúc cáp thuê bao…………….….…………… 102 Cơng trình ngoại vi liên tổng đài.……………………………………… …105 4.1 Đặc tính cơng trình ngoại vi liên tổng đài ………… ………………105 4.2 Hệ thống tuyến dẫn công trình ngoại vi liên tổng đài………… 106 Cấu trúc đường dây……………………………………………….…………108 5.1 Cấu trúc đường dây treo………………………………… …………108 5.2 Cấu trúc ngầm đất……………………………………………… 109 Các thành phần ngoại vi hệ thống truyền dẫn vi ba số…………… …112 6.1 Giới thiệu…………………………………………… ………………112 6.2 Dây song hành…………………………………………… …………113 6.3 Cáp đồng trục…………………………………………………………114 6.4 Ống dẫn sóng hình chữ nhật……………………………………….…116 6.5 Ống dẫn sóng có dẫn bên (Ridged Wave guide)……… 122 6.6 Ống dẫn sóng trịn……………………………………….……………122 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 6.7 Ống dẫn sóng elip……………………………………………….……122 6.8 Dây dẫn mảnh siêu mảnh…………………………….……………123 III Bảo dưỡng cơng trình ngoại vi……………………………………… ………124 Cơng nghệ khai thác/bảo dưõng cơng trình ngoại vi……………… ………124 1.1 Mở đầu……………………………………………………….………124 1.2 Tình hình bảo dưỡng/ khai thác cơng trình ngoại vi… …125 1.3 Hồn tất thiết kế cơng nghệ bảo dưỡng/khai thác cơng trình ngoại vi……………………………………………………………………….…125 Hệ thống quản lý cơng trình ngoại vi………………………… ……………127 2.1 Mục tiêu……………………………………………………… ……127 2.2 Sơ lược chức năng……………………………………………… 127 2.3 Quản lý hồ sơ đường dây thuê bao…………………………… ……127 2.4 Các dịch vụ ghi hồ sơ cơng trình ngoại vi……………… …………128 2.5 Các dịch vụ khai thác, phương tiện hồ sơ cố phương tiện……129 2.6 Mối quan hệ hệ thống quản lý cơng trình ngoại vi hệ thống khác.………………………………………………………… ……129 Hệ thống hỗ trợ khai thác cáp quang tự động (AURORA)………………….129 3.1 Khái niệm AURORA……………………………………… ……129 3.2 Hệ thống dùng để đo thử dây dẫn quang q trình truyền thơng? ……………………………………………………………………130 3.3 Việc cảm nhận độ ẩm thực điểm nối cáp? ……………………………………………………………………….130 3.4 Ưu điểm việc sử dụng AURORA ?………… ……………130 Hệ thống truyền đo thử sợi quang (FITAS)……………………… ……132 4.1 Khái quát……………………………………………………… ……132 Các ưu điểm dùng FITAS…………………………… …………132 IV Bảo dưỡng phương tiện truyền thông công cộng……………… ……………132 Mở đầu…………………………………………………………… ………132 Kiểm tra phương tiện bị hỏng……………………… …………………133 2.1 Loại danh mục kiểm tra phương tiện hỏng.………… …133 2.2 Các phương tiện bị hư hỏng.…………………………………………134 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bảo dưỡng bể cáp hố cáp………………………………… ……………135 Bảo dưõng cống cáp ngầm……………………………………… …………137 Bảo dưỡng phương tiện thông tin…………………………………… ……137 Chương V: Các công nghệ viễn thông mới…………………………………… …139 I Xu hướng phát triển công nghệ viễn thông……………………………… ……139 Công nghệ truyền dẫn ………………………………………………………141 1.1 Cáp quang ………………………………………………………… 141 1.2 Vô tuyến…………………………………………………………… 141 Công nghệ chuyển mạch ……………………………………………………142 2.1 Công nghệ ATM……………………………………………… ……142 2.2 Công nghệ chuyển mạch quang………………… …………………143 Công nghệ mạng truy nhập …………………………………………………143 3.1 Mạng truy nhập quang………………………………………….……143 3.2 Mạng truy nhập vô tuyến……………………………………….……144 3.3 Các phương thức truy nhập cáp đồng…………………………… …145 3.4 Xu hướng phát triển mạng truy nhập băng rộng…………………… 145 3.5 Truy nhập riêng biệt cho băng rộng …………………………………146 3.6 Hệ thống truy nhập kiểu ghép kênh…………………….……………146 3.7 Truy nhập mục tiêu………………………………………………… 146 II Tổng quan mạng hệ sau………………………………………………….147 Cấu trúc tổ chức mạng hệ sau…………………………… ………… 147 1.1 Nguyên tắc tổ chức mạng hệ sau………………………… ……147 1.2 Cấu trúc mạng hệ sau…………………………………………….149 Các công nghệ áp dụng cho mạng hệ sau………… ……………150 2.1 Các công nghệ áp dụng cho lớp mạng chuyển tải …… …150 2.2 Các công nghệ áp dụng cho lớp mạng truy nhập… .…150 2.3 Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS…… …………………151 III Cơng nghệ chuyển mạch gói………………… ……154 Công nghệ chuyển mạch gói X.25…………… …………154 Cơng nghệ chuyển mạch gói chuyển tiếp khung (Frame Relay)…… 154 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cơng nghệ chuyển mạch gói ATM………… ……………155 IV Các công nghệ truy cập băng rộng……………… .………156 Giới thiệu chung……………………… 156 Các công nghệ đường dây thuê bao số (x.DSL)… .……………………156 2.1 HDSL/HDSL2 (High bit rate DSL) ………… ……………157 2.2 SDSL (Symmetric DSL)……………………… 158 2.3 ADSL (Asymmetric DSL)…………………… …158 2.4 RADSL (Rate adaptive DSL) …………… .…….……158 2.5 CDSL (Consumer DSL)………………… .……158 2.6 IDSL (ISDN DSL)…………………… …158 2.7 VDSL (Very high-speed DSL)………… .……………159 V Công nghệ truyền tải qua WDM……………… ………159 Phần II: Các dịch vụ viễn thông………………… ……161 Chương VI: Các dịch vụ thoại…………………… … 161 I Các khái niệm bản……………………… 161 Khái niệm ……………………… …161 Phân loại dịch vụ viễn thông……………………… 163 II Những dịch vụ gọi số truyền thống…………………… …165 1-Dịch vụ gọi số nội hạt (Local Call)………………… ……165 2-Dịch vụ gọi số đường dài……………………… 166 Dịch vụ gọi số quốc tế………………… .……166 Dịch vụ điện thoại thẻ ……………… ………166 Dịch vụ 108……………………… …167 III Các dịch vụ gia tăng dịch vụ điện thoại.…… …………………168 Giới thiệu ……………………… 168 2-Dịch vụ hộp thư thoại……………… ………170 3-Dịch vụ Collect call.…………………… …171 IV Dịch vụ thoại qua giao thức Internet (VoIP)………………… …171 Giới thiệu………………… ……171 Xây dựng khối cấu trúc……… ………………172 Những ưu điểm…………………… …173 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... minh hoạ mạng viễn thơng hình thành thơng qua việc kết nối tổng đài với cách trực tiếp, mạng viễn thông tổ chức gọi mạng hình lưới.Với cấu hình mạng khơng cần thiết tổng đài trung gian làm chức chuyển... mạng viễn thông giới phát triển theo hướng số hố hồn tồn, đa dịch vụ đa phương tiện Một cách tổng quát, tổ chức mạng viễn thông bao gồm: mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn mạng truy nhập Mạng. .. Mạng truy nhập Mạng truyền dẫn Mạng truy nhập CPE CPE Thiết bị phía thuê bao Thiết bị phía th bao Mạng chuyển mạch Mạng chuyển mạch Hình 1.5: Tổ chức mạng viễn thông tổng quát Mạng truy nhập