Giáo trình tổ chức mạng viễn thông potx

Giáo trình

Tổ chức mạng viễn thông

1

MỤC LỤC

Chương 1: Tổng Quan Về Mạng Viễn Thông.......................5

1.1, Các khái niệm cơ bản trong lĩnh vực viễn thông..................................................................5

1.2,Các thành phần cơ bản của mạng viễn thông........................................................................8

1.3, Mô hình các dịch vụ viễn thông...........................................................................................9

d) Dịch vụ truyền thông đa phương tiện................................................................................13

Chương 2, Mạng Lưới Truyền Thông Công Cộng.............15

2.1. Khái niện, phân loại và điều kiện kết cấu...........................................................................15

2.1.1, Khái niệm....................................................................................................................15

2.1.2, Phân loại mạng lưới truyền thông và điều kiện kết cấu...............................................15

2.2, Mạng chuyển mạch và điện thoại.......................................................................................16

Chương 3.................................................................................19

Các kế hoạch cơ bản xây dựng mạng viễn thông...............19

3.1, Giới thiệu chung.................................................................................................................19

3.2, Trình tự thực hiện quá trình lập kế hoạch...........................................................................20

3.2.1, Xác định mục tiêu xây dựng mạng..............................................................................21

3.2.2. Lập kế hoạch dài hạn...................................................................................................23

3.2.3. Kế hoạch trung hạn.....................................................................................................23

3.2.4. Dự báo nhu cầu...........................................................................................................24

3.3. Dự báo nhu cầu..................................................................................................................25

3.3.1. Khái niệm....................................................................................................................25

3.3.2. Tăng trưởng nhu cầu...................................................................................................26

3.3.3. Các bước xác định nhu cầu.........................................................................................27

3.3.4. Các phương pháp xác định nhu cầu.............................................................................29

3.4. Dự báo lưu lượng...............................................................................................................31

3.4.1. Khái niệm....................................................................................................................31

3.4.2. Các bước xác định lưu lượng......................................................................................31

3.4.3. Các phương pháp xác định dự báo lưu lượng..............................................................32

3.5. KẾ HOẠCH ĐÁNH SỐ.....................................................................................................36

3.5.1. Giới thiệu....................................................................................................................36

3.5.2. Các hệ thống đánh số..................................................................................................36

3.5.3. Cấu tạo số....................................................................................................................36

3.5.4. Các thủ tục cho việc lập kế hoạch đánh số..................................................................37

3.6. KẾ HOẠCH ĐỊNH TUYẾN..............................................................................................40

3.6.1. Giới thiệu....................................................................................................................40

3.6.2. Các phương pháp định tuyến.......................................................................................41

3.7. KẾ HOẠCH TÍNH CƯỚC................................................................................................42

3.7.1. Giới thiệu chung..........................................................................................................42

3.7.2. Các tiêu chí cho việc tính cước...................................................................................43

3.7.3. Các hệ thống tính cước................................................................................................43

3.8. KẾ HOẠCH BÁO HIỆU...................................................................................................46

2

3.8.1. Giới thiệu....................................................................................................................46

3.8.2. Phân loại báo hiệu.......................................................................................................47

3.9. KẾ HOẠCH ĐỒNG BỘ....................................................................................................48

3.9.1.Giới thiệu chung...........................................................................................................48

3.9.2. Các phương thức đồng bộ mạng..................................................................................48

3.9.4. Mạng đồng bộ Việt Nam.............................................................................................52

3.10. Kế hoạch chất lượng thông tin.........................................................................................53

3.10.1. Chất lượng chuyển mạch...........................................................................................53

3.10.2. Chất lượng truyền dẫn...............................................................................................53

3.10.3. Độ ổn định.................................................................................................................54

Chương 4, Quy hoạch mạng viễn thông..............................55

4.1. Quy hoạch vị trí tổng đài....................................................................................................55

4.1.1.Giới thiệu.....................................................................................................................55

4.1.2. Phương pháp qui hoạch vị trí tổng đài.........................................................................55

4.1.3. Chi phí thiết bị............................................................................................................57

4.2. Quy hoạch mạng truyền dẫn...............................................................................................58

4.2.1. Giới thiệu....................................................................................................................58

4.2.2. Cấu hình mạng truyền dẫn..........................................................................................59

4.2.3. Các dạng cơ bản của truyền dẫn..................................................................................61

4.2.5. Ví dụ cấu hình mạng truyền dẫn..................................................................................62

4.2.6. ĐỊNH TUYẾN................................................................................................................62

4.2.6. TẠO NHÓM KÊNH...................................................................................................63

4.3. Quy hoạch mạng lưới thuê bao..........................................................................................64

CHƯƠNG 5, QUẢN LÝ MẠNG VIỄN THÔNG...............65

5.1. Tầm quan trọng của công tác quản lý mạng viễn thông.....................................................65

5.2. Mạng quản lý mạng viễn thông TMN................................................................................65

5.2.1. Giới thiệu về TMN......................................................................................................65

5.2.2. Các chức năng quản lý của TMN................................................................................66

CHƯƠNG 6, MẠNG ĐA DỊCH VỤ TÍCH HỢP SỐ ISDN

.......................................................................................................73

6.1. Đặc điểm của mạng viễn thông khi chưa có ISDN.............................................................73

6.2. Khái niệm về ISDN............................................................................................................73

6.2.1. ISDN...........................................................................................................................73

6.2.2. Mục đích của ISDN.....................................................................................................73

CHƯƠNG 7, MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN..........................77

7.1. Sự ra đời của NGN.............................................................................................................77

7.2. Cấu trúc mạng....................................................................................................................80

7.2.1. Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN............................................................81

7.2.2. Phân tích....................................................................................................................82

7.3. Dịch vụ triển khai trong NGN........................................................................................89

7.3.2. Nhu cầu NGN đối với các nhà cung cấp dịch vụ.........................................................90

3

7.3.3. Yêu cầu của khách hàng..............................................................................................92

7.3.4. Dịch vụ NGN..............................................................................................................92

4

Chương 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.

5

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.

6

Các

mạng

riêng

VIỄN

THÔNG

Hai hướng

Truyền thông đơn

hướng

CƠ

KHÍ

ĐIỆN

Điện thoại

Các

mạng

Telex số liệu

Điện

Báo

Bưu chính

Báo chí

Phát thanh TV

Truyền

hình

cáp

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 .

7

Bộ mã hóa Bộ

phát

Môi trường

truyền dẫn

Bộ

thu

Bộ giải mã

Thông tin Thông tin

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.

8

Máy Fax

Thiết bị

chuyển mạch

Đầu cuối dữ

liệu

Điện thoại

Vệ tinh truyền

thông

Thiết bị

đầu cuối

Điện thoại

Đường 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

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

9

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 lượng 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.

10