Nghiên cứu và xây dựng mạng viễn thông tích hợp ISDN

Nghiên cứu và xây dựng mạng viễn thông tích hợp ISDN

1 MỤC LỤC Chƣơng 1: Tổng Quan Về Mạng Viễn Thông . 3 1.1, Các khái niệm cơ bản trong lĩnh vực viễn thông 3 1.2,Các thành phần cơ bản của mạng viễn thông 6 1.3, Mô hình các dịch vụ viễn thông .7 d) Dịch vụ truyền thông đa phương tiện 11 Chƣơng 2, Mạng Lƣới Truyền Thông Công Cộng . 13 2.1. Khái niện, phân loại và điều kiện kết cấu 13 2.1.1, Khái niệm 13 2.1.2, Phân loại mạng lưới truyền thông và điều kiện kết cấu 13 2.2, Mạng chuyển mạch và điện thoại . 14 Chƣơng 3 . 17 Các kế hoạch cơ bản xây dựng mạng viễn thông 17 3.1, Giới thiệu chung . 17 3.2, Trình tự thực hiện quá trình lập kế hoạch . 18 3.2.1, Xác định mục tiêu xây dựng mạng . 19 3.2.2. Lập kế hoạch dài hạn . 21 3.2.3. Kế hoạch trung hạn . 21 3.2.4. Dự báo nhu cầu . 22 3.3. Dự báo nhu cầu 23 3.3.1. Khái niệm . 23 3.3.2. Tăng trưởng nhu cầu 24 3.3.3. Các bước xác định nhu cầu 25 3.3.4. Các phương pháp xác định nhu cầu 27 3.4. Dự báo lưu lượng 29 3.4.1. Khái niệm . 29 3.4.2. Các bước xác định lưu lượng . 29 3.4.3. Các phương pháp xác định dự báo lưu lượng . 30 3.5. KẾ HOẠCH ĐÁNH SỐ 34 3.5.1. Giới thiệu 34 3.5.2. Các hệ thống đánh số 34 3.5.3. Cấu tạo số 35 3.5.4. Các thủ tục cho việc lập kế hoạch đánh số 35 3.6. KẾ HOẠCH ĐỊNH TUYẾN . 39 3.6.1. Giới thiệu 39 3.6.2. Các phương pháp định tuyến . 39 3.7. KẾ HOẠCH TÍNH CƯỚC 40 3.7.1. Giới thiệu chung 40 3.7.2. Các tiêu chí cho việc tính cước 41 3.7.3. Các hệ thống tính cước . 42 3.8. KẾ HOẠCH BÁO HIỆU . 45 3.8.1. Giới thiệu 45 3.8.2. Phân loại báo hiệu 45 3.9. KẾ HOẠCH ĐỒNG BỘ 46 2 3.9.1.Giới thiệu chung . 46 3.9.2. Các phương thức đồng bộ mạng 47 3.9.4. Mạng đồng bộ Việt Nam . 50 3.10. Kế hoạch chất lượng thông tin . 51 3.10.1. Chất lượng chuyển mạch 51 3.10.2. Chất lượng truyền dẫn . 51 3.10.3. Độ ổn định . 52 Chƣơng 4, Quy hoạch mạng viễn thông 53 4.1. Quy hoạch vị trí tổng đài . 53 4.1.1.Giới thiệu . 53 4.1.2. Phương pháp qui hoạch vị trí tổng đài 53 4.1.3. Chi phí thiết bị . 55 4.2. Quy hoạch mạng truyền dẫn 56 4.2.1. Giới thiệu 56 4.2.2. Cấu hình mạng truyền dẫn 57 4.2.3. Các dạng cơ bản của truyền dẫn 59 4.2.5. Ví dụ cấu hình mạng truyền dẫn 60 4.2.6. ĐỊNH TUYẾN 60 4.2.6. TẠO NHÓM KÊNH 61 4.3. Quy hoạch mạng lưới thuê bao 62 CHƢƠNG 5, QUẢN LÝ MẠNG VIỄN THÔNG . 63 5.1. Tầm quan trọng của công tác quản lý mạng viễn thông 63 5.2. Mạng quản lý mạng viễn thông TMN . 63 5.2.1. Giới thiệu về TMN 63 5.2.2. Các chức năng quản lý của TMN 64 CHƢƠNG 6, MẠNG ĐA DỊCH VỤ TÍCH HỢP SỐ ISDN 71 6.1. Đặc điểm của mạng viễn thông khi chưa có ISDN . 71 6.2. Khái niệm về ISDN 71 6.2.1. ISDN . 71 6.2.2. Mục đích của ISDN 71 CHƢƠNG 7, MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN . 75 7.1. Sự ra đời của NGN . 75 7.2. Cấu trúc mạng 78 7.2.1. Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN . 79 7.2.2. Phân tích . 80 7.3. Dịch vụ triển khai trong NGN 87 7.3.2. Nhu cầu NGN đối với các nhà cung cấp dịch vụ . 88 7.3.3. Yêu cầu của khách hàng . 90 7.3.4. Dịch vụ NGN . 90 3 Chƣơng 1: Tổng Quan Về Mạng Viễn Thông 1.1, Các khái niệm cơ bản trong lĩnh vực viễn thông Gần đây, máy tính phát triển nhanh, khả năng làm việc nhanh và giá thành giảm đến nỗi chúng ứng dụng khắp mọi nơi trên thế giới và xâm nhập vào mọi lĩnh vực. Do sự đa dạng và tinh vi của máy tính và sự phát triển nhanh của các trạm làm việc, nhu cầu về mạng viễn thông truyền tải thông tin không ngừng phát triển. Các mạng này khả năng cung cấp các đường truyền thông để chuyển các số liệu trong lĩnh vực công nghệ, khoa học kỹ thuật và đảm bảo đáp ứng các loại ứng dụng phong phú khác nhau từ giải trí cho tới các công việc phức tạp. Các mạng này còn có khả năng truyền tải thông tin với tốc độ khác nhau từ vài ký tự trong một giây tới hàng Gbit/s. Theo một nghĩa rộng hơn, các mạng này cung cấp chức năng truyền tải thông tin một cách linh hoạt. Thông tin truyền tải với tốc độ khác nhau, độ an toàn và độ tin cậy cao. Điểm này khác xa so với khả năng của mạng điện thoại được hình thành để truyền tải tín hiệu tiếng nói với tốc độ cố định 64Kbit/s, độ an toàn và tin cậy không đồng bộ. Điểm quan trọng ở đây là các thiết bị trên mạng viễn thông cùng có sự thoả thuận về việc trình bày thông tin dưới dạng số và các thủ tục trên các đường truyền. Tất cả các quy ước, thoả thuận và các quy tắc nhằm xác định thông tin số trao đổi với nhau gọi là các giao thức thông tin (communication protocol). Sự kết hợp (marriage) giữa hai công nghệ hàng đầu viễn thông và máy tính là một thách thức mới cho các nhà khoa học, kỹ sư và các nhà thiết kế. Truyền thông là việc truyền thông tin từ một điểm tới một điểm khác, gồm có truyền thông cơ học (bưu chính) và truyền thông điện (viễn thông) bởi vì nó phát triển từ dạng cơ học (máy móc) sang dạng điện/quang và ngày càng sử dụng những hệ thống điện/quang phức tạp hơn. 4 Hình 1.1: Viễn thông Tỷ lệ phần truyền thông cơ học (thư từ, báo chí) đang có xu hướng giảm trong khi tỷ lệ phần truyền thông điện/quang, đặc biệt là truyền song hướng, lại gia tăng và sẽ chiếm thị phần chủ đạo trong tương lai. Vì vậy, ngày nay những tập đoàn báo chí cũng đang tập trung và hướng tới truyền thông điện/quang, coi đó là cơ hội kinh doanh tương lai của mình. Viễn thông chiếm phần chủ đạo trong truyền thông. Viễn thông (Telecommunication) là quá trình trao đổi các thông tin ở các dạng khác nhau (tiếng nói, hình ảnh, dữ liệu .) với cự ly xa nhờ vào các hệ thống truyền dẫn điện từ (truyền dẫn cáp kim loại, cáp quang, vi ba, vệ tinh). Mạng viễn thông (Telecommunications Network) là tập hợp các thiết bị (Devices), các kỹ thuật (Mechanisms) và các thủ tục (Procedures) để các thiết bị kết cuối của khách hàng có thể truy nhập vào mạng và trao đổi thông tin hữu ích. Các yêu cầu đặt ra cho mạng viễn thông là phải có khả năng cung cấp các đường truyền tốc độ khác nhau, linh hoạt, có độ tin cậy cao đáp ứng các loại hình dịch vụ khác nhau. Mạng vật lý & Mạng logic (physical and logical networks) Mạng vật lý bao gồm các hệ thống truyền dẫn, chuyển mạch như: mạng cáp nội hạt, mạng vi ba số, mạng SDH, mạng thông tin vệ tinh, mạng lưới các tổng đài. Các hệ thống được thiết lập nhằm tạo ra các đường dẫn tín hiệu giữa các địa chỉ thông qua các nút mạng. Mạng vật lý đóng vai trò là cơ sở hạ tầng của viễn thông, nó phục vụ chung cho liên lạc điện thoại, truyền thông dữ liệu và các dịch vụ băng rộng khác. Các mạng riêng VIỄN THÔNG Hai hướng Truyền thông đơn hướng CƠ KHÍ ĐIỆN Điện thoại Các mạng số liệu Telex Điện Báo Bưu chính Báo chí Phát thanh TV Truyền hình cáp 5 Trên cơ sở hạ tầng đó các mạng logic được tạo ra nhằm cung cấp các dịch vụ viễn thông thoả mãn nhu cầu của xã hội. Mạng điện thoại, mạng TELEX, mạng Radio truyền thanh là các mạng logic truyền thống. Ngày nay, ngoài các mạng trên còn có có thêm các mạng khác có thể cùng tồn tại trong một khu vực, như là mạng điện thoại công cộng (PSTN), mạng dữ liệu chuyển gói công cộng (PSPDN), mạng nhắn tin (Paging network), mạng điện thoại di động, mạng máy tính toàn cầu (INTERNET), mạng số đa dịch vụ tích hợp (ISDN) vv .Các mạng trên đã cung cấp hàng loạt dịch vụ viễn thông thoả mãn nhu cầu của khách hàng. Hệ thống truyền thông (Communication System): là các hệ thống làm nhiệm vụ xử lý và phân phối thông tin từ một vị trí này đến một vị trí khác và còn gọi là hệ thống thông tin. Một hệ thống thông tin bao gồm các thành phần sau: bộ mã hoá, bộ phát, môi trường truyền dẫn, bộ thu, bộ giải mã. Hình 1.2: Mô hình hệ thống truyền thống Trong hệ thống truyền thông chúng ta 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 hiện và sửa lỗi. Các phương thức truyền tín hiệu trong hệ thống truyền thông: - Đơn công (Simplex): Thông tin chỉ truyền trên một hướng, bộ thu không thể trao đổi thông tin với phía phát. - Bán song công (Half- Duplex): Thông tin truyền trên hai hướng nhưng không cùng thời điểm. - Song công (Full-Duplex): Thông tin truyền trên hai hướng đồng thời . Bộ mã hóa Bộ phát Môi trường truyền dẫn Bộ thu Bộ giải mã Thông tin Thông tin 6 1.2,Các thành phần cơ bản của mạng viễn thông Mô hình tổng quát của các hệ thống viễn thông a. Giới thiệu chung về mạng viễn thông . Khi xét trên quan điểm phần cứng, mạng viễn thông bao gồm các thiết bị đầu cuối, thiết bị chuyển mạch và thiết bị truyền dẫn. b. Thiết bị đầu cuối Thiết bị đầu cuối là các trang thiết bị của người sử dụng để giao tiếp với mạng cung cấp dịch vụ. Hiện nay có nhiều chủng loại thiết bị đầu cuối của nhiều hãng khác nhau tùy thuộc vào từng dịch vụ (ví dụ như máy điện thoại, máy fax, máy tính cá nhân .). Thiết bị đầu cuối thực hiện chức năng chuyển đổi thông tin cần trao đổi thành các tín hiệu điện và ngược lại. c. Thiết bị chuyển mạch Thiết bị chuyển mạch là các nút của mạng viễn thông có chức năng thiết lập đường truyền giữa các các thuê bao (đầu cuối). Trong mạng điện thoại, thiết bị chuyển mạch là các tổng đài điện thoại. Tuỳ theo vị trí của tổng đài trên mạng, người ta chia thành tổng đài chuyển tiếp quốc tế, tổng đài chuyển tiếp liên vùng và tổng đài nội hạt. Máy Fax Thiết bị chuyển mạch Đầu cuối dữ liệu Điện thoại Vệ tinh truyền thông Thiết bị đầu cuối Điện thoại Đƣờng truyền dẫn Thiết bị chuyển mạch Thiết bị đầu cuối Máy Fax Máy tính Hình 1.3: Các thành phần của mạng viễn thông         : Nút chuyển mạch Hình 1.4: Cấu trúc mạng điện thoại có và không có thiết bị chuyển mạch : Thuê bao 7 d. Thiết bị truyền dẫn Thiết bị truyền dẫn được sử dụng để nối các thiết bị đầu cuối hay giữa các tổng đài với nhau và truyền các tín hiệu một cách nhanh chóng và chính xác. Thiết bị truyền dẫn phân loại thành thiết bị truyền dẫn thuê bao, nối thiết bị đầu cuối với tổng đài nội hạt, và thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp, nối giữa các tổng đài. Dựa vào môi trường truyền dẫn, thiết bị truyền dẫn có thể phân loại sơ lược thành thiết bị truyền dẫn hữu tuyến sử dụng cáp kim loại, cáp sợi quang và thiết bị truyền dẫn vô tuyến sử dụng không gian làm môi trường truyền dẫn. Thiết bị truyền dẫn thuê bao có thể sử dụng cáp kim loại hoặc sóng vô tuyến (radio). Cáp sợi quang sử dụng cho các đường thuê riêng và mạng số liên kết đa dịch vụ, yêu cầu dung lượng truyền dẫn lớn. 1.3, Mô hình các dịch vụ viễn thông Khái niệm dịch vụ viễn thông Khái niện dịch vụ viễn thông luôn gắn liền với các khái niệm mạng viễn thông. Mỗi mạng viễn thông sẽ cung cấp một vài loại dịch vụ cơ bản đặc trưng cho mạng viễn thông đó và mạng này có thể cùng hỗ trợ với mạng khác để cung cấp được một dịch vụ viễn thông cụ thể. “Dịch vụ viễn thông” là dịch vụ truyền ký hiệu, tín hiệu, số liệu, chữ viết, âm thanh, hình ảnh hoặc các dạng khác của thông tin giữa các điểm kết cuối thông qua mạng viễn thông. Hình 1.5. Dịch vụ viễn thông 8 Nói một cách khác, đó chính là dịch vụ cung cấp cho khách hàng khả năng trao đổi thông tin với nhau hoặc thu nhận thông tin qua mạng viễn thông (thường là mạng công cộng như mạng điện thoại chuyển mạch công cộng, mạng điện thoại di động, mạng internet, mạng truyền hình cáp,…) của các nhà cung cấp dịch vụ và nhà cung cấp hạ tầng mạng. Hình 1.6. Mô hình các dịch vụ viễn thông Các loại hình dịch vụ cơ bản và yêu cầu của chúng về chất lƣợng dịch vụ Các dịch vụ viễn thông cơ bản thường được đề cập là dịch vụ thoại, dịch vụ số liệu, dịch vụ thuê kênh viễn thông và dịch vụ truyền thông đa phương tiện. Ngoài ra, có rất nhiều dịch vụ viễn thông cơ bản khác đã và vẫn còn tồn tại tới ngày nay, tuy nhiên không được phổ cập rộng rãi như 4 dịch vụ này. a) Dịch vụ thoại/telex/Fax/nhắn tin Dịch vụ thoại Điện thoại là dịch vụ viễn thông được phát triển rộng rãi nhất, là dịch vụ cung cấp khả năng truyền đưa thông tin dưới dạng tiếng nói hoặc tiếng nói cùng hình ảnh (như trường hợp điện thoại thấy hình - videophone) từ một thuê bao tới một hoặc nhóm thuê bao. Dịch vụ thoại cơ bản nhất là dịch vụ điện thoại cố định do mạng PSTN (mạng điện thoại chuyển mạch công cộng) cung cấp. Dịch vụ này cấp cho khách hàng đường truyền tới tận nhà riêng, kết nối tới tổng đài điện thoại cố định, cho phép khách hàng thực hiện được cuộc gọi thoại đi tới các khách hàng khác. 9 Hình 1.7. Dịch vụ thoại Ngoài dịch vụ điện thoại truyền thống, còn có nhiều dịch vụ thoại khác như dịch vụ điện thoại dùng thẻ (cardphone), điện thoại di động tốc độ thấp (điện thoại di động nội vùng - cityphone), điện thoại đi động, điện thoại vệ tinh và hàng hải v.v. Để sử dụng dịch vụ điện thoại dùng thẻ, khách hàng mua trước một tấm thẻ với một giá tiền xác định trước tại các đại lý bưu điện. Khi sử dụng thẻ này, khách hàng có thể gọi điện nội hạt, liên tỉnh hoặc quốc tế. Khi cần gọi, khách hàng đưa thẻ vào các máy điện dùng thẻ công cộng đặt trên đường phố. Cước phí đàm thoại sẽ được trừ và ghi nhận vào tấm thẻ tùy theo thời gian đàm thoại và loại hình dịch vụ của cuộc gọi. Có thể dùng nhiều thẻ cho một cuộc gọi hoặc một thẻ cho nhiều cuộc khác nhau. Dịch vụ này có ưu điểm lớn nhất là thuận tiện cho việc quản lý lượng sử dụng của khách hàng. Tuy nhiên mật độ máy điện thoại dùng thẻ công cộng phải cao, phù hợp với các khu dân cư đông, kinh tế phát triển, du lịch, nghỉ mát. Dịch vụ điện thoại di động là dịch vụ thông tin vô tuyến được thiết lập nhằm đảm bảo liên lạc với các máy điện thoại đầu cuối di động. Một thuê bao điện thoại cố định có thể gọi cho một thuê bao di động hoặc ngược lại hoặc cả hai đều là thuê bao di động. Bên cạnh việc cung cấp khả năng trao đổi thông tin dưới dạng tiếng nói, các thuê bao điện thoại di động còn có thể sử dụng các dịch vụ khác như dịch vụ bản tin ngắn, hộp thư thoại, FAX hoặc truyền số liệu Tại Việt nam, hiện nay có sáu nhà khai thác dịch vụ viễn thông được chính phủ cấp giấy phép cung cấp dịch vụ điện thoại di động: VINAPHONE (trước đây là VPC), VMS, VIETTEL, SPT, EVN và HANOITELECOM. Đến cuối năm 2004, tổng số lượng thuê bao điện thoại cố định và di động ở Việt Nam là khoảng 10 triệu, đến giữa năm 2006 con số này đã lên đến khoảng 17 triệu. Dịch vụ Telex Dịch vụ Telex là dịch vụ cho phép thuê bao trao đổi thông tin với nhau dưới dạng chữ bằng cách gõ vào từ bàn phím và nhận thông tin trên màn hình hoặc in ra băng giấy. Dịch vụ này sử dụng các đường truyền tốc độ thấp, dựa trên một mạng kết nối riêng, có cách đánh số thuê bao khác với các thuê bao điện thoại thông thường. 10 Hình 1.8. Máy Telex Dịch vụ Fax Dịch vụ Fax là dịch vụ cho phép truyền nguyên bản các thông tin có sẵn trên giấy như chữ viết, hình vẽ, biểu bảng, sơ đồ . gọi chung là bản fax từ nơi này đến nơi khác thông qua hệ thống viễn thông. Hình 1.9. Dịch vụ Fax Dịch vụ fax bao gồm fax công cộng và fax thuê bao. Dịch vụ fax công cộng là dịch vụ mở tại các cơ sở Bưu điện để chấp nhận, thu, truyền đưa, giao phát các bức fax theo nhu cầu của khách hàng. Dịch vụ fax thuê bao cung cấp cho các tổ chức hoặc cá nhân có nhu cầu liên lạc với các thiết bị đầu cuối khác qua mạng viễn thông. Thiết bị fax thuê bao được đấu nối với tổng đài điện thoại công cộng bằng đường cáp riêng hoặc chung với thiết bị điện thoại. Dịch vụ nhắn tin Nhắn tin là dịch vụ cho phép người sử dụng tiếp nhận các tin nhắn. Muốn sử dụng dịch vụ này, khách hàng cần mua hoặc thuê một máy nhắn tin của Bưu điện. Máy nhắn tin có kích thước nhỏ gọn, có thể cho vào túi hay đặt gọn trong lòng bàn tay. Người cần nhắn gọi điện tới trung tâm dịch vụ của bưu điện yêu cầu chuyển tin nhắn tới người nhận là thuê bao nhắn tin. Dịch vụ này rất tiện lợi cho những người thường xuyên di chuyển mà vẫn nhận được thông tin với chi phí không lớn. Trước đây tại một số thành phố lớn như Hà nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà nẵng đều có các trung tâm cung cấp dịch vụ nhắn tin. Ngoài ra dịch vụ nhắn tin Việt nam 107 cho phép người dùng có thể nhận được tin nhắn trong phạm vi toàn quốc song . điểm của mạng viễn thông khi chưa có ISDN. 71 6.2. Khái niệm về ISDN . 6.2.1. ISDN. 71 6.2.2. Mục đích của ISDN