CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI A. Cấu trúc mạng: I. Mạng chuyển mạch công cộng (PSTN): Trong kiểu mạng này, chỉ có đường kết nối của thuê bao là riêng của thuê bao đó, còn hệ thống mạng bao gồm các thành phần sau: Một nhóm các kênh truyền được tiêu chuẩn hóa, có cùng một nơi xuất phát và đích, cùng một chất lượng thông tin. Các nhóm kênh này được gộp thành các “truck”.
Các thông tin chuyển mạch, có khả năng gắn một đường truyền cho một thông tin nào đó, tùy theo nhu cầu của người sử dụng, tùy theo đích đến, nhưng không phụ thuộc vào nguồn phát lệnh kết nối. Các bộ phận điều khiển và quản lý mà các dịch vụ có thể phục vụ cho bất kỳ người nào sử dụng. Trung tâm chuyển Môi trường chuyển Người sử dụng Người sử dụng Mạng chuyển mạch công cộng II. Các dạng của mạng chuyển mạch: Việc thiết lập kết nối giữa nhiều điểm nút trong một mạng có thể được thực hiện bởi nhiều mô hình khác nhau.
Việc lựa chọn sử dụng các mô hình mạng phụ thuộc vào đặc trưng kinh tế của hệ thống và các yếu tố kỹ thuật sau: Chất lượng truyền thông: Sử dụng tối đa độ rộng băng thông của kết nối hoặc tốc độ bit tối đa của kênh truyền; chiều dài đường truyền và chất lượng giao tiếp trên khoảng cách truyền xa. Chất lượng chuyển mạch: Số lượng và kiểu loại của trung tâm chuyển mạch; độ phức tạp của việc báo hiệu lộ trình; giải quyết các nhu cầu kết nối đồng thời; kích thước của các nhóm kênh. Độ tin cậy: Khả năng hư hỏng của toàn hệ thống và các nhóm kênh; giám sát bảo trì, khả năng dùng độ dư của hệ thống để tăng độ tin cậy. Mạng dạng lưới (Mesh network): Các nút của mạng được kết nối thành từng cặp bởi các nhóm kênh nối trực tiếp.
Nếu n là số nút của mạng thì số nhóm kênh N cần dùng để tạo mạng dạng lưới là: N= n(n-1) Số nhóm kênh N tăng theo tỉ lệ với n2, điều này làm cho số nhóm kênh N rất lớn. Mặt khác, việc kết nối trực tiếp giữa các nút không đạt hiệu suất cao khi lưu lượng thông tin thấp. Tuy nhiên, trên mỗi kết nối trực tiếp ta có thể tối ưu hóa chất lượng kênh truyền tùy vào lượng thông tin và khoảng cách giữa các nút. Mạng dạng lưới hữu hiệu trong các trường hợp sau: Khi lượng thông tin giữa các nút trong nội bộ mạng lớn.
Khi điều kiện chất lượng thông tin đặt trên hàng đầu. Mạng hình sao (Start network): Mạng hình sao được sử dụng trong các hệ thống sau: Mạng nội hạt (domestical network) kết nối các thuê bao có lượng thông tin thấp đến trạm đầu cuối trước khi chuyển đến mang chuyển mạch công cộng. Độ tin cậy của mạng hình sao thấp, dễ bị mất liên lạc khi có hư hỏng trên đường truyền hoặc tại các trạm trung chuyển mà không có đường kết nối khác thay thế. Mạng tuyến tính (Linear network): Mạng tuyến tính cho phép sử dụng chung băng thông B (truyền tương tự) hoặc tốc độ bit D (truyền số) của môi trường truyền thông nhiều người sử dụng hệ thống, mỗi người chỉ được sử dụng một phần băng thông (hoặc tốc độ bit) của hệ thống trong một khoảng thời gian nhất định.
Mạng vòng (Ring network): Mạng vòng khép kín có đủ các đặc tính của mạng tuyến tính, thêm nữa chỉ cần một môi trường duy nhất cho cả hai chiều thông tin, đường đi và về thực hiện trên một vòng đầy đủ của mạng. Mạng vòng cho phép phân cấp hóa các lệnh điều khiển và chuyển mạch. Thông tin truyền trên mạng vòng được tổ chức thành từng khối có ghi rõ địa chỉ của nơi nhận. Tại mỗi trạm thông tin được lấy mẫu, kiểm tra địa chỉ, nếu đúng địa chỉ của trạm thông tin sẽ được nhận.
Mạng vòng tuy hữu hiệu trong thông tin đi về, nhưng rất khó kiểm soát hoạt động của mạng, về quá trình thâm nhập mạng và đảm bảo độ tin cậy. Do đặc tính mềm dẻo khi gán địa chỉ lưu lượng thông tin của mạng cho người sử dụng nên mạng vòng được dùng rộng rãi trong các mạng nội hạt, nơi mà lưu lượng thông tin và tốc độ biến thiên rất nhiều và bất thường. MẠNG ĐIỆN THOẠI: I. Tổng quát: Mạng điện thoại cổ điển là một mô hình của mạng công cộng, trong đó các thuê bao có các đường liên kết riêng đến mạng.
Chúng tập hợp thành một mạng cục bộ (local network). Mạng điện thoại thường có cấu tạo dạng phả hệ. Tức là, mạng có dạng hình sao khi càng đến gần các trạm đầu cuối hoặc thuê bao. Ngược lại, mạng có dạng lưới ở phía đỉnh của hệ thống.
Kết nối này tùy theo địa hình, địa lý và điều kiện kinh tế, mật độ thông tin quốc gia, khu vực. Phân cấp và chức năng trong mạng điện thoại: 1. Trạm nội bộ: Trong trường hợp một thuê bao nào đó(thuộc văn phòng, một công ty v. ) muốn lắp đặt thêm nhiều thuê bao nội bộ và có thể nối đến mạng ngoài, một “Mạng Chuyển Mạch Nội Hạt” (PABX: Private Automatic Branch Exchange) được sử dụng làm trung gian kết nối.
Số thuê bao cho một PABX từ hai cho đến hàng ngàn thuê bao con khi PABX được mở rộng thêm. Mạng nội hạt (Local network): Mạng nội bộ được hình thành chủ yếu bởi mạng cable đồng trục hoặc dây đối xứng, phạm vi hoạt động tùy thuộc vào mật độ người sử dụng trong mạng, kích thước của mạng và hình dạng địa lý của vùng nội hạt. Tuy nhiên, chiều dài lớn nhất không quá 10 km. Mạng nội bộ không dùng khuyếch đại đường truyền.
Mạng dùng “hai dây” có chiều dài tối đa phụ thuộc vào các yếu tố sau: Điện trở một chiều của đường dây, làm tiêu thụ nguồn năng lượng một chiều (48 V đối với mạng điện thoại) cung cấp từ xa cho thuê bao từ trung tâm chuyển mạch. Độ suy hao đường dây tại 800Hz phải đảm bảo các tiêu chuẩn quốc tế. Tuy nhiên, trong thực tế lưu lượng thông tin ít, mạng nội hạt có sự lãng phí về công suất sử dụng. Do đó, để nâng cao chỉ tiêu về kinh tế, người ta phải nâng cao hiệu suất sử dụng đường dây nội hạt, đổi lại phải chấp nhận sự giảm chất lượng chuyển mạch.
Nâng cao hiệu suất sử dụng bằng các phương pháp sau: Dùng đường dây chung: dùng đường dây cho hai thuê bao, ứng với mỗi cuộc điện đàm đường dây được kết nối đến một trong hai thuê bao đó. Ghép kênh: ghép hai hay nhiều kênh trên một đường truyền vật lý, cách thức ghép là cố định cho mỗi thuê bao. Phương pháp ghép kênh không ảnh hưởng đến chất lượng chuyển mạch. Tập trung hóa thông tin: dùng bộ tập trung đặt gần các thuê bao, cho phép gán Z kênh vào N thuê bao (N>Z), chỉ khi nào các thuê bao nào trong N thuê bao cần sử dụng kênh.
Bộ tập trung này thực tế là một bộ chuyển mạch địa phương nối đến các thuê bao. Ngoài ra, Z kênh ra sau bộ tập trung có thể đưa đến bộ ghép kênh một lần nữa để truyền trên một môi trường vật lý. Mạng công cộng quốc gia: Mạng công cộng quốc gia được cấu thành từ các phương tiện truyền thông sau: Đường song hành đối xứng sử dụng cho các khoảng cách ngắn hoặc trung bình. Tín hiệu trên dây là tín hiệu dải nền, hoặc ghép kênh theo tần số (FDM) hoặc theo thời gian (TDM).
Đường cáp đồng trục, dùng cho hệ thống truyền hình tương tự dùng sóng mang có băng thông trung bình hoặc lớn hơn; hoặc dùng cho hệ thống truyền số có tốc độ 8 Mbit/s, 34 Mbit/s hay 140 Mbit/s. Sóng vi ba, dùng khi điều kiện địa hình cho phép hoặc nơi không thể dùng đường truyền hữu tuyến. Sợi quang, đang bắt đầu được sử dụng rộng rãi vì những đặc điểm vượt trội các chất liệu dây dẫn khác về tốc độ bit, băng thông v. Mạng quốc tế: Mạng quốc tế cũng sử dụng các môi trường truyền giống như mạng quốc gia nhưng với cự ly xa hơn.
Con đường kết nối thay đổi từng thời điểm, nếu có đường kết nối trực tiếp đang rỗi sẽ được ưu tiên sử dụng, nếu không các bộ chuyển mạch chung chuyển ở phả hệ cao hơn sẽ chuyển đường kết nối đi vòng theo hướng khác. Với mạng quốc tế ba môi trường truyền thường sử dụng: Kết nối vi ba sóng ngắn (sóng 10m ) để truyền thoại hoặc truyền hình. Chất lượng bị giới hạn của loại sóng này khiến chúng chỉ dùng trong một số trường hợp đặc biệt. Cáp đồng trục xuyên đại dương, với khả năng truyền thông lớn.
Ngày nay, cáp quang dần chiếm vai trò cáp xuyên đại dương. Kết nối vệ tinh, cho phép số lượng các cuộc liên lạc lớn với chất lượng cao. Các chức năng của hệ thống tổng đài: Mặc dù các hệ thống tổng đài được nâng cấp rất nhiều từ khi nó được phát minh ra, các chức năng cơ bản của nó như xác định các cuộc gọi thuê bao, kết nối với thuê bao bị gọi và sau đó tiến hành phục hồi lại khi các cuộc gọi đã hoàn thành hầu như vẫn không thay đổi. Hệ thống tổng đài dùng nhân công tiến hành các quá trình này bằng tay, trong khi hệ tổng đài tự động tiến hành những công việc này bằng các thiết bị điện.
Trong trường hợp đầu, khi một thuê bao được gởi đi một tín hiệu thoại tới tổng đài, nhân viên cắm nút trả lời đường dây bị gọi vào ổ cắm của dây chủ gọi để thiết lập cuộc gọi với phía bên kia. Khi cuộc gọi đã hoàn thành, người vận hành rút dây nối ra và đưa nó về trạng thái ban đầu. Hệ tổng đài nhân công được phân loại thành loại điện từ và hệ dùng ắc quy chung. Các tín hiệu gọi và tín hiệu hoàn thành cuộc gọi được đơn giản chuyển đến người thao tác viên thông qua các đèn.
Đối với hệ tổng đài tự động, các cuộc gọi được phát ra và hoàn thành thông qua các bước sau: - Nhận dạng thuê bao gọi: xác định khi thuê bao nhấc ống nghe và sau đó được nối với mạch điều khiển. - Tiếp nhận số được quay: khi đã nối với mạch điều khiển, thuê bao chủ bắt đầu nghe thấy tín hiệu mời quay số và sau đó chuyển số điện thoại của thuê bao bị gọi. Hệ tổng đài thực hiện các chức năng này.
