- Trung tâm dịch vụ diện rộng
CHƯƠNG III CÁC MẠNG VIỄN THễNG GIỚI THIỆU CHƯƠNG
3.1.1 Mạng điện thoạ
Như đó giới thiệu ở Chương 2, dịch vụ điện thoại chủ yếu được hai mạng điện thoại cung cấp là mạng điện thoại cố định (mạng điện thoại chuyển mạch cụng cộng –PSTN,
mạng viễn thụng cơ bản đầu tiờn cung cấp dịch vụ điện thoại cố định) và mạng thụng tin di
động (cũn gọi là mạng điện thoại di động, mạng ra đời sau cú khả năng cung cấp tớnh năng di động cho thuờ bao sử dụng dịch vụ điện thoại).
3.1.1.1 Mạng PSTN
Mạng điện thoại chuyển mạch cụng cộng (PSTN) là mạng dịch vụ phỏt triển rất sớm, sau hệ thống điện bỏo Morse. Mạng PSTN cung cấp cỏc dịch vụ thoại và phi thoại.
Do đõy là một hệ thống cung cấp dịch vụ thoại nờn nú được triển khai rộng khắp trờn thế giới và đó trải qua nhiều giai đoạn cụng nghệ khỏc nhau. PSTN là mạng viễn thụng lõu
đời nhất và lớn nhất từ trước tới nay, tớnh đến 1998 đó cú trờn 700 triệu thuờ bao, tới năm
2000 đó cú trờn 1 tỷ thuờ bao trờn toàn thế giới. Ở Việt Nam, tớnh đến 2004 đó cú trờn 6 triệu thuờ bao điện thoại PSTN trờn tổng số hơn 10 triệu thuờ bao điện thoại (cố định+di động) và tới 6/2006, con số tương ứng là khoảng 9 triệu thuờ bao PSTN trờn tổng số khoảng 17 triệu thuờ bao điện thoại.
Xột về bản chất PSTN là một mạng hoạt động theo phương thức mạch (circuit
mode), nghĩa là theo phương thức hướng kết nối (connection-oriented): một cuộc gọi điện thoại được tiến hành theo 3 pha: Thiết lập kết nối, duy trỡ kết nối và giải phúng kết nối
(setup-conversation-released) bằng cỏch sử dụng cỏc hệ thống bỏo hiệu.
Đặc điểm chủ yếu của PSTN:
- Truy nhập analog 300-3400 Hz
- Kết nối song cụng chuyển mạch kờnh
- Băng thụng chuyển mạch 64kb/s hoặc 300-3400Hz đối với chuyển mạch analog
- Khụng cú khả năng di động hoặc di động với cự ly hạn chế.
Hỡnh 3.1 cho thấy mụ hỡnh cơ bản của mạng điện thoại này. Trong hỡnh ta cú cỏc
thiết bị đầu cuối phớa người sử dụng là cỏc mỏy điện thoại cố định. Mạng điện thoại sẽ cú nhiệm vụ kết nối cỏc mỏy điện thoại để thực hiện dịch vụ thoại. Mạng này gồm cỏc phần tử cơ bản là cỏc thiết bị truyền dẫn và cỏc thiết bị chuyển mạch, cỏc thiết bị này phối hợp hoạt
động với nhau để nối thụng cỏc mỏy điện thoại cố định theo yờu cầu của người sử dụng dịch
vụ thoại.
Về nguyờn tắc, tất cả cỏc mỏy điện thoại cú thể được đấu nối trực tiếp với nhau như thời ban đầu của nú. Tuy nhiờn khi mà số lượng thuờ bao tăng lờn, người ta thấy rằng cần phải thực hiện chuyển mạch giữa cỏc đụi dõy với nhau. Sau đú chỉ cú một số tuyến nối cần thiết giữa cỏc tổng đài do số lượng cỏc cuộc gọi ra thỡ nhỏ hơn nhiều so với số lượng thuờ bao; Cỏc thế hệ tổng đài ban đầu thực hiện chuyển mạch nhõn cụng dựa trờn cỏc phiến nối và phớch cắm.
Cỏc hệ thống chuyển mạch tự động được gọi là cỏc tổng đài tự động đầu tiờn được phỏt triển vào năm 1887 bởi Strowger. Sau đú thỡ quỏ trỡnh chuyển mạch được điều khiển bởi người sử dụng nhờ vào cỏc xung được tạo ra khi quay số. Qua nhiều thập kỷ, cỏc tổng
đài dựa trờn hàng loạt cỏc bộ chọn điện cơ phức tạp, nhưng trong khoảng 20 năm trở lại đõy,
chỳng được phỏt triển thành cỏc tổng đài số được điều khiển bằng phần mềm và cú thể cung cấp nhiều dịch vụ bổ sung. Cỏc tổng đài hiện đại thường cú dung lượng tương đối lớn, hàng ngàn số, và cú thể thực hiện nhiều cuộc gọi đồng thời. Thụng thường mạng điện thoại được chia thành cỏc cấp khỏc nhau, từ cấp truy nhập (kết nối từ thuờ bao tới tổng đài nội hạt) tới cấp trung chuyển (kết nối giữa cỏc tổng đài: kết nối giữa cỏc tổng đài host với nhau, giữa tổng đài host với tổng đài cấp cao hơn là tổng đài quốc gia và quốc tế).
Tổng đài Tổng đài Tổng đài Tổng đài ℡ Nối tới vựng khỏc Mạng truyền dẫn ℡ ℡ ℡ ℡ ℡ ℡ ℡ Hỡnh 3.1: Mạng điện thoại cố định
Truyền dẫn là quỏ trỡnh truyền tải thụng tin giữa cỏc điểm kết cuối của một hệ thống hay một mạng. Cỏc hệ thống truyền dẫn cú thể sử dụng một hoặc nhiều phương tiện truyền dẫn cơ bản cho việc truyền đưa thụng tin giữa cỏc điểm như cỏp đồng, cỏp quang hoặc thậm chớ là mụi trường vụ tuyến (với điện thoại kộo dài).
Trong một mạng viễn thụng, cỏc hệ thống truyền dẫn sẽ kết nối cỏc tổng đài với nhau và cỏc hệ thống truyền dẫn này cũn được gọi là mạng truyền dẫn hay mạng truyền tải. Chỳ ý rằng, số lượng kờnh thoại (là một đơn vị đo dung lượng truyền dẫn) cần thiết giữa cỏc tổng
đài thỡ nhỏ hơn rất nhiều so với số lượng thuờ bao bởi vỡ số lượng thuờ bao thực hiện gọi đồng thời là nhỏ. Trong chương IV chỳng ta sẽ thảo luận chi tiết hơn về truyền dẫn.
3.1.1.2 Mạng thụng tin di động
Là mạng ra đời sau mạng điện thoại cố định, mạng điện thoại di động cung cấp khả năng di động cho thuờ bao trong quỏ trỡnh thực hiện thụng tin liờn lạc. Tựy theo tớnh di động,
đặc điểm phủ súng, mục đớch sử dụng và kỹ thuật điều chế, mó húa mà người ta phõn biệt
cỏc hệ thống thụng tin di động khỏc nhau: thụng tin di động nội vựng (cũn gọi là thụng tin vụ tuyến nội hạt, mạch vũng vụ tuyến nội hạt ...), thụng tin di động toàn cầu GSM, thụng tin di
Hỡnh 3.2 cho ta thấy cấu trỳc chung của mạng thụng tin di động tế bào. BTS BTS BSC Gateway MSC PSTN/ISDN Internet MS S HLR VLR BTS BSC MSC PDSN Hỡnh 3.2: Mạng thụng tin di động tế bào Trong đú:
- Thiết bị đầu cuối di động MS (mỏy điện thoại di động): là thiết bị đầu cuối
của người sử dụng; thiết bị này gọn, nhẹ, dễ sử dụng và cú nhiều tớnh năng hỗ trợ khỏch hàng. Mỗi thiết bị đầu cuối đều cú một số mỏy riờng biệt và
thụng tin về thuờ bao được ghi trong vi mạch SIM. Tựy theo loại mỏy đầu cuối mà khả năng thu phỏt tớn hiệu cú mạnh yếu khỏc nhau khi thuờ bao ở gần ngoài vựng phủ súng.
- Trạm thu phỏt BTS: thực hiện việc thu phỏt thụng tin giữa thiết bị đầu cuối và
đấu nối với tổng đài chuyển mạch trung tõm (thụng tin vụ tuyến) để truyền đi
những thụng tin liờn quan đến thiết bị đầu cuối tới trung tõm chuyển mạch di
động (MSC). Mỗi trạm BTS sẽ phủ súng trờn một vựng địa lý nhất định và cú
khả năng phục vụ một số lượng thuờ bao xỏc định; vỡ vậy đụi khi cú quỏ
nhiều thuờ bao MS cựng tập trung trong vựng phủ súng của một trạm BTS sẽ xảy ra hiện tượng nghẽn mạch (trong khu vực triển lóm, sõn búng đỏ, trung tõm hội nghị lớn ...); mỗi vựng phủ súng như vậy được gọi là một tế bào.
Mạng thụng tin di động bao gồm nhiều trạm BTS cú thể phủ súng trong một khu vực rộng lớn. Khi thuờ bao di động ra khỏi vựng phủ súng, trạm BTS và thuờ bao đú sẽ khụng kết nối được với nhau.
- Tổng đài chuyển mạch trung tõm MSC: thực hiện cỏc cụng việc liờn quan đến thiết lập/giải phúng cuộc gọi, quản lý thuờ bao, đấu nối với cỏc mạng khỏc để thực hiện cỏc cuộc gọi liờn mạng. MSC quản lý cỏc BTS và được trang bị cỏc cơ sở dữ liệu cho phộp nhanh chúng cập nhật cỏc thụng tin về thuờ bao, vị trớ thuờ bao để cú cỏc đỏp ứng phự hợp.
- Tổng đài chuyển mạch cửa ngừ *GMSC: kết nối với cỏc mạng khỏc như mạng
điện thoại cố định hay mạng Internet. GMSC thực hiện điều khiển cỏc cuộc
gọi từ mạng di động vào mạng cố định và ngược lại.
- Bộ đăng ký định vị thuờ bao nhà HLR: là một cơ sở dữ liệu cơ bản lưu giữ cỏc thụng tin lõu dài về thuờ bao như địa chỉ, cỏc quyền của thuờ bao và cỏc thụng tin tham khảo khỏc.
- Bộ đăng ký định vị thuờ bao khỏch VLR: là một cơ sở dữ liệu của MSC lưu giữ cỏc thụng tin tạm thời về thuờ bao như vị trớ hiện tại của thuờ bao ...