Các giải pháp tổ chức, kỹ thuật trong mạng điện thoại công cộng

Các

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN LỜI GIỚI THIỆU Ngày nay, với phát triển nhanh chóng ngành viễn thơng tác động sâu sắc trực tiếp đến mặt đời sống xã hội Đất nước trình hội nhập kinh tế quốc tế tin tức vấn đề thiếu địi hỏi nhanh chóng, xác, tính bảo mật Là sinh viên điện tử viễn thông muốn nghiên cứu mạng điện thoại công cộng để góp phần vào việc phát triển ngành viễn thơng nước nhà Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu giúp đỡ thầy cô giáo Khoa Điện Tử - Viễn Thông trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Với hướng dẫn tận tình Thầy giáo Thạc sỹ Nguyễn Khắc Hưng đồng thời sở kiến thức tích luỹ qua năm học Tôi chọn “Các giải pháp tổ chức, kỹ thuật mạng điện thoại công cộng” làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp Đồ án gồm ba chương với nội dung sau: Chương1: Tổng quan mạng điện thoại công cộng Chương 2: Một số giải pháp tổ chức, kỹ thuật mạng điện thoại công cộng Chương 3: Dự báo nhu cầu lưu lượng mạng thoại Do thiếu nhiều kinh nghiệm thực tế tuổi đời trẻ lại hoàn thành thời gian ngắn nên chắn đồ án tránh khỏi thiếu sót Tơi mong góp ý, bổ xung thầy cô giáo người quan tâm đến đề tài Hải Phòng, tháng năm 2006 Sinh viên Đỗ Thị Tuyết Vân ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI CƠNG CỘNG Trải qua q trình phát triển 100 năm, kể từ mạng điện thoại đời, người coi điện thoại công cụ truyền tin hữu hiệu Nhờ điện thoại người có khả trao đổi thơng tin điểm khác toàn giới cách dễ dàng Ngồi ưu như: khả truyền thơng tin theo thời gian thực dễ sử dụng, mạng cịn có ưu điểm sử dụng phổ biến toàn cầu, giúp có khả liên lạc tới điểm trái đất, với thời gian ngắn thuận tiện cho người sử dụng Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật nói chung, khoa học điện tử viễn thơng nói riêng Đặc biệt phát triển nhanh chóng cơng nghệ truyền thơng số, công nghệ truyền dẫn quang, công nghệ chuyển mạch thúc đẩy mạng viễn thông phát triển mạnh mẽ phạm vi quốc gia, quốc tế Sự đời, phát triển mạng liên kết IDN (Intergrade Digital Network) có tương thích thiết bị số thiết bị tương tự Các thiết bị mạng dần số hoá đạt tới mạng số đa dịch vụ ISDN Trong sống, trao đổi thông tin đóng vai trị quan trọng khơng thể thiếu đời sống, ngành kinh tế, sản xuất, kinh doanh, an ninh, quốc phịng góp phần vào phát triển chung toàn xã hội CHỨC NĂNG MẠNG THOẠI CƠNG CỘNG Mục đích hệ thống thông tin liên lạc trao đổi thơng tin hai đối tượng Chúng thông tin người với người, máy với máy hay người với máy Tín hiệu truyền liên tục (như âm thanh) hay gián đoạn (như dãy kí tự) hồn tồn biến đổi linh hoạt, mềm dẻo dạng (như thoại số) Trao đổi thơng tin diễn tức thời theo thời gian thực hay lưu giữ chọn thời gian thích hợp Các dịch vụ thơng tin ngày phong phú : thoại, số liệu, video Q trình thơng tin cịn phức tạp đối tượng liên lạc thông qua mạng thông tin nhiều người dùng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN Mạng thoại công cộng mạng chuyển mạch, thực kết nối gọi thuê bao chủ gọi thuê bao bị gọi (truyền nhận tín hiệu nằm dải tần thoại từ đến KHZ) Việc kết nối gọi mang tính logic xác lập có u cầu gọi (nhấc máy điện thoại quay số) Bên chủ gọi lựa chọn hướng tới bên bị gọi, bên bị gọi nhấc máy trả lời hướng xác lập Một tuyến thông tin dành riêng cho hai đối tượng gọi chấm dứt Các chức mạng điện thoại công cộng :  Một kỹ thuật truyền tin có hiệu cho phép nhiều thiết bị nhiều người dùng chia sẻ, sử dụng chung môi trường truyền, kỹ thuật gọi ghép kênh Ngoài tăng dịch vụ cịn đảm bảo cho hệ thống khơng bị q tải  Để thông tin thông suốt, thiết bị buộc phải phối ghép với hệ thống truyền Toàn dạng thơng tin phải thơng qua việc dùng tín hiệu điện từ lan truyền qua môi trường truyền Bởi việc tạo tín hiệu địi hỏi tất yếu thơng tin  Khơng có tín hiệu, hệ thống thơng tin cịn u cầu đồng máy phát máy thu Máy thu cần phải xác định tín hiệu bắt đầu tới kết thúc Nó cần biết khoảng thời gian tồn phần tử tín hiệu  Quản lý trao đổi yêu cầu cần thiết phục vụ cho việc thông tin hai đối tượng Để thực việc thông tin liên lạc, hai đối tượng phải hợp tác với cách chặt chẽ  Phát hiệu chỉnh lỗi địi hỏi trường hợp khơng cho phép thông tin sai lệch, thường hệ thống xử lý liệu, ví dụ truyền file máy tính  Điều khiển luồng nhằm đảm bảo cho trạm gửi không làm tràn trạm nhận gửi liệu nhanh mà trạm nhận xử lý kịp, dẫn tới việc bỏ qua, liệu  Khi phương tiện truyền dùng chung nhiều đối tượng, nhiều người dùng, việc đánh địa cần thiết để trạm gửi thơng tin với trạm nhận mà mong muốn Khi hệ thống truyền thực tế ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN tạo thành mạng, với nhiều đường truyền nối hai trạm Cần thiết phải chọn đường để xác định đường cụ thể xuyên qua hai mạng cho nối  Kĩ thuật hồi phục cần thiết, trường hợp trình truyền file, liệu bị ngắt cố hệ thống Các đối tượng phải có khả kích hoạt trở lại điểm bị ngắt phải hồi phục lại trạng thái hệ thống trạng thái khởi thuỷ để bắt đầu trao đổi  Hai đối tượng liên lạc với phải có dạng liệu cần trao đổi Thoả thuận điều hiểu định dạng văn Ví dụ hai bên phải dùng chung mã mô tả ký tự chẳng hạn  Chức bảo vệ cần thiết cho hệ thống thông tin liên lạc Người gửi muốn đảm bảo rằng, có người nhận hợp lệ nhận liệu Còn người thu muốn đảm bảo rằng, liệu khơng bị thay đổi q trình trung chuyển đảm bảo gửi từ đối tượng  Cuối khả quản lý hệ thống cần thiết Để quản lý cấu hình hệ thống, giám sát trạng thái nó, phản ứng với hư hỏng hay tải, lập kế hoạch cho tương lai CÁC BỘ PHẬN CẤU THÀNH MẠNG THOẠI Theo quan điểm phần cứng, hệ thống viễn thông bao gồm thiết bị đầu cuối, thiết bị chuyển mạch thiết bị truyền dẫn trình bày hình 1.1 2.1 Thiết bị đầu cuối Thiết bị đầu cuối thiết bị giao tiếp mạng người hay máy móc Với mạng thoại thiết bị đầu cuối máy điện thoại, máy tính, telex, fax dùng để nối thuê bao với đầu vào mạng Thiết bị đầu cuối chuyển đổi thơng tin sang tín hiệu điện, trao đổi tín hiệu với mạng lưới ngược lại 2.2 Thiết bị chuyển mạch Chuyển mạch thiết lập đường truyền dẫn thuê bao (đầu cuối) với thiết bị chuyển mạch Như đường truyền dẫn chia sẻ mạng lưới sử dụng cách kinh tế Thiết bị chuyển mạch phân thành tổng đài nội hạt cung cấp trực tiếp thuê bao ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN tổng đài chuyển tiếp mà sử dụng đường chuyển mạch cho lưu lượng tổng đài khác 2.3 Thiết bị truyền dẫn Thiết bị truyền dẫn sử dụng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài tổng đài với Nhờ thiết bị truyền dẫn mà tín hiệu điện truyền cách nhanh chóng xác Thiết bị truyền dẫn phân loại thành thiết bị truyền dẫn thuê bao thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp Thiết bị truyền dẫn thuê bao kết nối thiết bị đầu cuối với tổng đài nội hạt, thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp kết nối tổng đài với Từ quan điểm phương tiện truyền dẫn, thiết bị truyền dẫn phân loại thành thiết bị truyền dẫn đường dây sử dụng cáp kim loại, cáp quang, thiết bị truyền dẫn radio sử dụng sóng vô tuyến 2.3.1 Thiết bị truyền dẫn thuê bao Thiết bị truyền dẫn thuê bao gồm loại cáp kim loại, cáp sợi quang hay vô tuyến Cáp sợi quang sử dụng cho đường thoại riêng mạng thông tin số đa dịch vụ - ISDN - mạng yêu cầu dung lượng truyền dẫn lớn 2.3.2 Thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp thuê bao Thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp thuê bao bao gồm : hệ thống cáp quang, hệ thống cáp đồng trục, hệ thống vi ba số, hệ thống thông tin vệ tinh Trong thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp, số tín hiệu truyền cách kinh tế qua đường truyền dẫn đơn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN Vệ tinh viễn thông điện thoại điện thoại facsimil Thiết bị vô tuyến đầu cuối số liệu facsimil đầu cuối số liệu Thiết bị chuyển mạch đường truyền dẫn Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống viễn thơng CÁC CẤU HÌNH CƠ BẢN CỦA MẠNG THOẠI CÔNG CỘNG Khi số đầu cuối nhỏ, mạng xếp cách thu xếp tất đầu cuối vào tổng đài (hình 1.2.a) Tuy nhiên, số đầu cuối trở nên lớn việc thu xếp vào tổng đài cần thiết phải cài đặt nhiều tổng đài nối tổng đài đường trung kế (hình 1.2.b) Khi nhiều tổng đài nối đường trung kế, gọi tổ chức mạng lưới Các tổ chức mạng lưới tiêu biểu : mạng hình lưới, mạng hình mạng hỗn hợp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN             Hình 1.2.a Cấu hình sử dụng cho tổng đài  Hình 1.2.b Cấu hình sử dụng cho nhiều tổng đài : Thiết bị đầu cuối : Tổng đài 3.1 Mạng hình lưới Một mạng hình lưới tổ chức mạng mà tất tổng đài nối trực tiếp đến tất khác Một mạng hình lưới xếp dễ dàng khơng cần sử dụng tổng đài chuyển tiếp Chức lựa chọn đường tổng đài đơn giản Khi số tổng đài n, số đường kết nối hai tổng đài ( N ) là: N = n(n-1)/2 Số gần tỉ lệ với n2 Theo đó, số tổng đài tăng lên, số đường kết nối tăng mạnh Vì ngun nhân mạng hình lưới khơng thích hợp với mạng phạm vi rộng Khi lưu lượng tổng đài nhỏ, số mạch đường kết nối trở nên nhỏ, giảm hiệu mạch ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN Nói chung, số lượng nhỏ tổng đài tập trung vùng nhỏ thích hợp dùng mạng hình lưới, khối lượng lưu lượng tổng đài lớn số mạch lớn Đánh giá chi phí, mạng hình lưới thích hợp cho trường hợp mà chi phí chuyển mạch cao chi phí truyền dẫn Trong mạng hình lưới, có cố xảy tổng đài, phạm vi cố tổng đài đươc hạn chế Vì thế, cố ảnh hưởng với phạm vi hẹp           : Thiết bị đầu cuối : Tổng đài nội hạt  : Đường trung kế : Đường dây thuê bao Hình 1.3.a Mạng hình lưới 3.2 Mạng hình Mạng hình tổ chức mạng mà tổng đài nội hạt nối đến tổng đài chuyển tiếp hình Trong mạng hình sao, lưu lượng tổng đài nội hạt tập trung tổng đài chuyển tiếp, mạch sử dụng hiệu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN Mạng hình thích hợp cho nơi mà chi phí truyền dẫn cao chi phí chuyển mạch, ví dụ nơi mà tổng đài phân bố vùng rộng Đây nguyên nhân chi phí chuyển mạch tăng lên việc lắp đặt tổng đài chuyển tiếp Trong mạng hình sao, tổng đài chuyển tiếp hỏng, gọi tổng đài nội hạt khơng thể kết nối Vì cố ảnh hưởng đến vùng rộng           : Tổng đài chuyển  tiếp : Thiết bị đầu cuối : Đường trung kế : Đường dây thuê bao : Tổng đài nội hạt Hình 1.3.b Mạng hình 3.3 Mạng hỗn hợp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN Các mạng hình lưới hình có hai ưu điểm nhược điểm Vì vậy, mạng lưới hỗn hợp có ưu điểm hai tổ chức hình lưới hình sử dụng cho mạng thực tế Trong mạng hỗn hợp, khối lượng lưu lượng tổng đài nội hạt nhỏ, gọi tổng đài kết nối qua tổng đài chuyển tiếp Khi khối lượng lưu lượng lớn tổng đài nội hạt nối trực tiếp với Điều cho phép tổng đài thiết bị truyền dẫn sử dụng cách hiệu góp phần nâng cấp độ tin cậy toàn mạng lưới           : Tổng đài chuyển  tiếp : Thiết bị đầu cuối : Tổng đài nội hạt Hình 1.3.c Mạng hỗn hợp : Đường trung kế : Đường dây thuê bao ... lỗi khó khăn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN Chương II số giải pháp tổ chức, kỹ thuật mạng Điện thoại công cộng Để đảm bảo cho mạng thông tin hoạt động liên... NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI CƠNG CỘNG Trải qua q trình phát triển 100 năm, kể từ mạng điện thoại đời, người coi điện thoại công. .. Cấp II Tổng đài chuyển tiếp quốc gia Cấp III Tổng đài nôi hạt     Hình 1.4.c Phân cấp mạng điện thoại ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THOẠI CÔNG CỘNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN Mạng lưới nối từ tổng