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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
LỜI GIỚI THIỆU
Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của ngành viễn thông đã tác
động sâu sắc và trực tiếp đến mọi mặt của đời sống xã hội. Đất nước chúng ta
đang trong quá trình hội nhập kinh tế quốc tế vì vậy tin tức là vấn đề không
thể thiếu được nó đòi hỏi sự nhanh chóng, chính xác, tính bảo mật.
Là một sinh viên điện tử viễn thông tôi muốn nghiên cứu về mạng
điện thoại công cộng để góp một phần vào việc phát triển ngành viễn thông
nước nhà. Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu và được sự giúp đỡ của các thầy
cô giáo trong Khoa Điện Tử - Viễn Thông trường Đại Học Dân Lập Hải
Phòng. Với sự hướng dẫn tận tình của Thầy giáo Thạc sỹ Nguyễn Khắc
Hưng đồng thời trên cơ sở những kiến thức đã tích luỹ qua 4 năm học. Tôi đã
chọn “Các giải pháp tổ chức, kỹ thuật trong mạng điện thoại công cộng”
làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp của mình. Đồ án gồm ba chương với nội dung
sau:
Chương1: Tổng quan về mạng điện thoại công cộng.
Chương 2: Một số giải pháp tổ chức, kỹ thuật trong mạng
điện thoại công cộng.
Chương 3: Dự báo nhu cầu và lưu lượng trong mạng thoại.
Do còn thiếu nhiều kinh nghiệm thực tế cũng như tuổi đời còn rất trẻ
và lại được hoàn thành trong thời gian ngắn nên chắc chắn trong bản đồ án
này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong được sự góp ý, bổ
xung của các thầy cô giáo và những người quan tâm đến đề tài này.
Hải Phòng, tháng 8 năm 2006
Sinh viên

Đỗ Thị Tuyết Vân
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI CÔNG CỘNG
Trải qua quá trình phát triển hơn 100 năm, kể từ khi mạng điện thoại
đầu tiên ra đời, cho đến nay mọi người coi điện thoại là công cụ truyền tin
hữu hiệu. Nhờ điện thoại con người có khả năng trao đổi thông tin giữa các
điểm khác nhau trên toàn thế giới một cách dễ dàng. Ngoài các ưu thế như:
khả năng truyền thông tin theo thời gian thực và dễ sử dụng, mạng còn có các
ưu điểm rất cơ bản đó là được sử dụng phổ biến trên toàn cầu, giúp chúng ta
có khả năng liên lạc hầu như tới mọi điểm trên trái đất, với thời gian ngắn và
rất thuận tiện cho người sử dụng.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung, của khoa học
điện tử viễn thông nói riêng. Đặc biệt là sự phát triển nhanh chóng của công
nghệ truyền thông số, công nghệ truyền dẫn quang, công nghệ chuyển mạch...
đã thúc đẩy mạng viễn thông phát triển mạnh mẽ trên phạm vi quốc gia, và
quốc tế. Sự ra đời, phát triển mạng liên kết IDN (Intergrade Digital Network)
có sự tương thích thiết bị số và các thiết bị tương tự. Các thiết bị của mạng
dần được số hoá và đã đạt tới mạng số đa dịch vụ ISDN .
Trong cuộc sống, trao đổi thông tin đóng vai trò rất quan trọng không
thể thiếu trong đời sống, cũng như các ngành kinh tế, sản xuất, kinh doanh, an
ninh, quốc phòng...nó góp phần vào sự phát triển chung của toàn xã hội.
1. CHỨC NĂNG MẠNG THOẠI CÔNG CỘNG.
Mục đích cơ bản của hệ thống thông tin liên lạc là trao đổi thông tin
giữa hai đối tượng. Chúng có thể là thông tin giữa con người với con người,
giữa máy với máy hay giữa người với máy. Tín hiệu truyền có thể là liên tục
(như âm thanh) hay gián đoạn (như dãy kí tự) và hoàn toàn có thể biến đổi
linh hoạt, mềm dẻo giữa các dạng (như thoại số). Trao đổi thông tin có thể
diễn ra tức thời theo thời gian thực hay có thể lưu giữ chọn thời gian thích
hợp. Các dịch vụ thông tin cũng ngày càng phong phú như : thoại, số liệu,
video. Quá trình thông tin còn phức tạp hơn nữa khi các đối tượng liên lạc
thông qua một mạng thông tin nhiều người dùng .
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN

THOẠI CÔNG CỘNG
Mạng thoại công cộng là mạng chuyển mạch, thực hiện kết nối các
cuộc gọi giữa thuê bao chủ gọi và thuê bao bị gọi (truyền nhận tín hiệu nằm
trong dải
tần thoại từ 0 đến 4 KHZ). Việc kết nối các cuộc gọi chỉ mang tính logic vì nó
chỉ được xác lập khi có yêu cầu 1 cuộc gọi (nhấc máy điện thoại và quay số).
Bên chủ gọi lựa chọn hướng đi tới bên bị gọi, bên bị gọi nhấc máy trả lời thì
hướng về được xác lập. Một tuyến thông tin được dành riêng cho hai đối
tượng cho tới khi cuộc gọi chấm dứt.
Các chức năng cơ bản của mạng điện thoại công cộng là :
 Một trong các kỹ thuật truyền tin có hiệu quả là cho phép nhiều thiết
bị hoặc nhiều người dùng chia sẻ, sử dụng chung môi trường truyền, kỹ thuật
này gọi là ghép kênh. Ngoài ra sự ra tăng của các dịch vụ còn đảm bảo cho hệ
thống không bị quá tải.
 Để thông tin thông suốt, các thiết bị buộc phải phối ghép với hệ
thống truyền. Toàn bộ các dạng thông tin đều phải thông qua việc dùng tín
hiệu điện từ lan truyền được qua môi trường truyền. Bởi vậy việc tạo tín hiệu
là một đòi hỏi tất yếu của thông tin.
 Không chỉ có tín hiệu, hệ thống thông tin còn yêu cầu sự đồng bộ
giữa máy phát và máy thu. Máy thu cần phải xác định được khi nào tín hiệu
bắt đầu tới và khi nào nó kết thúc. Nó cũng cần biết khoảng thời gian tồn tại
của mỗi phần tử tín hiệu.
 Quản lý trao đổi là các yêu cầu cần thiết phục vụ cho việc thông tin
giữa hai đối tượng. Để thực hiện việc thông tin liên lạc, hai đối tượng cùng
phải hợp tác với nhau một cách chặt chẽ.
 Phát hiện và hiệu chỉnh lỗi là đòi hỏi trong những trường hợp không
cho phép thông tin sai lệch, thường là trong các hệ thống xử lý dữ liệu, ví dụ
như khi truyền file giữa các máy tính .
 Điều khiển luồng nhằm đảm bảo cho trạm gửi không làm tràn trạm
nhận khi gửi dữ liệu quá nhanh mà trạm nhận không thể xử lý kịp, dẫn tới

việc bỏ qua, mất dữ liệu.
 Khi các phương tiện truyền được dùng chung bởi nhiều đối tượng,
nhiều người dùng, việc đánh địa chỉ là cần thiết để trạm gửi có thể thông tin
đúng với trạm nhận mà mình mong muốn. Khi này hệ thống truyền thực tế đã
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
tạo thành một mạng, với nhiều đường truyền có thể nối giữa hai trạm. Cần
thiết phải chọn đường để xác định một đường cụ thể xuyên qua hai mạng này
cho một cuộc nối.
 Kĩ thuật hồi phục là cần thiết, như trong trường hợp quá trình truyền
file, dữ liệu bị ngắt do sự cố nào đó của hệ thống. Các đối tượng phải có khả
năng kích hoạt trở lại tại điểm bị ngắt hoặc ít nhất cũng phải hồi phục lại trạng
thái của hệ thống về trạng thái khởi thuỷ để bắt đầu trao đổi.
 Hai đối tượng liên lạc với nhau phải có cùng dạng dữ liệu cần trao
đổi. Thoả thuận về điều này được hiểu như định dạng văn bản. Ví dụ hai bên
phải dùng chung một mã mô tả ký tự chẳng hạn.
 Chức năng bảo vệ cũng rất cần thiết cho hệ thống thông tin liên lạc.
Người gửi muốn đảm bảo rằng, chỉ có người nhận hợp lệ mới nhận được dữ
liệu. Còn người thu muốn đảm bảo rằng, dữ liệu không bị thay đổi trong quá
trình trung chuyển và đảm bảo là gửi từ đúng đối tượng.
 Cuối cùng là khả năng quản lý hệ thống là cần thiết. Để quản lý cấu
hình hệ thống, giám sát các trạng thái của nó, phản ứng với các hư hỏng hay
quá tải, lập kế hoạch cho tương lai.
2. 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 và thiết bị truyền dẫn được trình bày ở hình 1.1.
2.1. Thiết bị đầu cuối.
Thiết bị đầu cuối là thiết bị giao tiếp giữa một mạng và người hay máy
móc. Với mạng thoại thiết bị đầu cuối chính là các máy điện thoại, máy tính,
telex, fax...dùng để nối thuê bao với đầu vào của mạng. Thiết bị đầu cuối

chuyển đổi các thông tin sang tín hiệu điện, trao đổi các tín hiệu với mạng
lưới và ngược lại.
2.2. Thiết bị chuyển mạch.
Chuyển mạch là thiết lập một đường truyền dẫn giữa các thuê bao bất
kì (đầu cuối) với thiết bị chuyển mạch. Như vậy đường truyền dẫn được chia
sẻ và một mạng lưới có thể sử dụng một cách kinh tế. Thiết bị chuyển mạch
được phân ra thành các tổng đài nội hạt cung cấp trực tiếp thuê bao và các
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
tổng đài chuyển tiếp mà nó được sử dụng như một đường chuyển mạch cho
lưu lượng giữa các tổng đài khác.
2.3. Thiết bị truyền dẫn.
Thiết bị truyền dẫn được sử dụng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài
hoặc giữa các tổng đài với nhau. Nhờ các thiết bị truyền dẫn mà các tín hiệu
điện được truyền đi một cách nhanh chóng và chính xác. Thiết bị truyền dẫn
có thể được phân loại thành thiết bị truyền dẫn thuê bao và thiết bị truyền dẫn
chuyển tiếp. Thiết bị truyền dẫn thuê bao kết nối thiết bị đầu cuối với một
tổng đài nội hạt, và thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp kết nối các tổng đài với
nhau.
Từ quan điểm về phương tiện truyền dẫn, thiết bị truyền dẫn có thể
phân loại thành thiết bị truyền dẫn đường dây sử dụng các cáp kim loại, cáp
quang, và thiết bị truyền dẫn radio sử dụng các sóng vô tuyến.
2.3.1. Thiết bị truyền dẫn thuê bao.
Thiết bị truyền dẫn thuê bao gồm các loại cáp kim loại, cáp sợi quang
hay vô tuyến. Cáp sợi quang sử dụng cho các đường thoại riêng và mạng
thông tin số đa dịch vụ - ISDN - mạng này 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, một số tín hiệu được truyền đi một cách kinh
tế qua một đường truyền dẫn đơn.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
3. CÁC CẤU HÌNH CƠ BẢN CỦA MẠNG THOẠI CÔNG CỘNG.
Khi số đầu cuối nhỏ, mạng sắp xếp bằng cách thu xếp tất cả đầu cuối
vào một tổng đài (hình 1.2.a). Tuy nhiên, khi số đầu cuối trở nên quá lớn đối
với việc thu xếp vào một tổng đài thì cần thiết phải cài đặt một hoặc nhiều
tổng đài và nối các tổng đài đó bởi đường trung kế (hình 1.2.b). Khi nhiều
hơn một tổng đài được nối bằng các đường trung kế, nó được gọi là một tổ
chức mạng lưới. Các tổ chức mạng lưới tiêu biểu là : mạng hình lưới, mạng
hình sao và mạng hỗn hợp.
điện thoại
Thiết bị vô
tuyến
điện thoại
đầu cuối
số liệu
Vệ tinh viễn thông
đường truyền dẫn
Thiết bị
chuyển mạch
facsimil
facsimil
đầu cuối
số liệu
Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống viễn thông
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG

3.1. Mạng hình lưới.
Một mạng hình lưới là một tổ chức mạng mà tại đó tất cả các tổng đài
được nối trực tiếp đến tất cả các cái khác. Một mạng hình lưới có thể được
sắp xếp dễ dàng không cần sử dụng tổng đài chuyển tiếp nào. Chức năng lựa
chọn đường trong tổng đài là đơn giản. Khi số tổng đài là n, số đường kết nối
giữa hai tổng đài ( N ) là:
Số này gần tỉ lệ với n
2
. Theo đó, khi số tổng đài tăng lên, số các đường
kết nối tăng mạnh. Vì nguyên nhân này mạng hình lưới không thích hợp với
một mạng phạm vi rộng.
Khi lưu lượng giữa các tổng đài nhỏ, số mạch trên mỗi đường kết nối
trở nên nhỏ, do đó giảm hiệu quả mạch.
: Thiết bị đầu cuối
: Tổng đài
Hình 1.2.a Cấu hình sử dụng cho
một tổng đài
Hình 1.2.b Cấu hình sử dụng cho nhiều
tổng đài














N = n(n-1)/2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
Nói chung, khi một số lượng nhỏ tổng đài được tập trung trong một
vùng nhỏ thì thích hợp dùng mạng hình lưới, hoặc khi khối lượng lưu lượng
giữa các tổng đài lớn và số mạch là quá lớn. Đánh giá về chi phí, mạng hình
lưới thích hợp cho trường hợp mà tại đó chi phí chuyển mạch cao hơn chi phí
truyền dẫn.
Trong một mạng hình lưới, khi có sự cố xảy ra ở một tổng đài, thì phạm
vi sự cố của tổng đài này đươc hạn chế . Vì thế, sự cố chỉ ảnh hưởng với một
phạm vi khá hẹp.



3.2. Mạng hình sao.
Mạng hình sao là một tổ chức mạng mà tại đó các tổng đài nội hạt được
nối đến một tổng đài chuyển tiếp như hình sao. Trong mạng hình sao, lưu
lượng giữa các tổng đài nội hạt được tập trung bởi tổng đài chuyển tiếp, do đó
mạch được sử dụng hiệu quả.
: Thiết bị đầu
cuối
: Tổng đài nội hạt
: Đường trung kế
: Đường dây thuê bao












Hình 1.3.a. Mạng hình lưới.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
Mạng hình sao thích hợp cho những nơi mà chi phí truyền dẫn cao hơn
chi phí chuyển mạch, ví dụ những nơi mà các tổng đài được phân bố trong
một vùng rộng. Đây là nguyên nhân chi phí chuyển mạch tăng lên bởi việc lắp
đặt các tổng đài chuyển tiếp.
Trong một mạng hình sao, khi tổng đài chuyển tiếp hỏng, các cuộc gọi
giữa các tổng đài nội hạt không thể kết nối. Vì thế sự cố sẽ ảnh hưởng đến
một vùng rộng.
3.3. Mạng hỗn hợp.









: Đường dây thuê bao
: Thiết bị đầu cuối
: Tổng đài nội hạt

: Đường trung kế
: Tổng đài chuyển
tiếp
Hình 1.3.b Mạng hình sao

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
Các mạng hình lưới và hình sao đều có cả hai ưu điểm và nhược điểm.
Vì vậy, một mạng lưới hỗn hợp có được các ưu điểm của cả hai tổ chức hình
lưới và hình sao được sử dụng cho các mạng thực tế.
Trong một mạng hỗn hợp, khi khối lượng lưu lượng giữa các tổng đài
nội hạt nhỏ, cuộc gọi giữa các tổng đài này được kết nối qua một tổng đài
chuyển tiếp. Khi khối lượng lưu lượng lớn thì các tổng đài nội hạt được nối
trực tiếp với nhau. Điều này cho phép các tổng đài và thiết bị truyền dẫn được
sử dụng một cách hiệu quả và góp phần nâng cấp độ tin cậy trong toàn bộ
mạng lưới.









: Đường dây thuê bao
: Thiết bị đầu cuối
: Tổng đài nội hạt
: Đường trung kế
: Tổng đài chuyển

tiếp

Hình 1.3.c Mạng hỗn hợp
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
3.4. Phương pháp xác định cấu hình mạng.
Thông thường, mạng hỗn hợp được sử dụng cho các mạng lưới thực tế.
Tuy nhiên, để xác định một cấu hình mạng, cần phải xem xét số lượng thuê
bao, vị trí của thuê bao, lưu lượng giữa các tổng đài, hướng lưu lượng, chi phí
thiết bị, vv...
3.4.1. Tổ chức phân cấp mạng.
Khi một mạng có quy mô nhỏ, nó có thể được sắp xếp không cần cấp
nào, ví dụ như một mạng hình lưới. Nhưng khi mạng lưới trở nên lớn về
phạm vi, việc sử dụng chỉ một mạng hình lưới trở nên phức tạp và không có
lợi về kinh tế . Vì lý do này, tổ chức phân cấp thường được chấp nhận cho
mạng lưới quy mô rộng.
Trong trường hợp này, mỗi tổng đài nội hạt trong vùng được nối đến
tổng đài cấp trên của nó mà được biết như là trung tâm cơ sở. Cuộc gọi giữa
các tổng đài nội hạt trong mỗi vùng được kết nối qua trung tâm cơ sở.
Khi phạm vi mạng lưới rộng hơn, các trung tâm cơ sở được nối đến
tổng đài chuyển tiếp cấp cao hơn, gọi là trung tâm cấp hai. Lặp lại như trên,
mạng lưới được thiết lập cấu hình.
Thường thì, mạng lưới được tổ chức theo cách này có một tổ chức phân
cấp như được chỉ ra trong hình 1.4.a.
: Biên giới vùng
: Trung tâm cơ sở
Vùng khác
: Trung tâm cấp hai
: Tổng đài nội hạt
Hình 1.4.a Khái niệm tổ chức phân cấp.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
3.4.2. Các dạng của mạch.
Về khía cạnh tổ chức mạng lưới, các mạch có thể được phân ra theo
chức năng thành các mạch cơ bản và các mạch ngang. Chúng còn có thể được
phân loại theo chức năng thay thế thành mạch sau cùng và mạch sử dụng cao.
Các dạng mạch được chỉ ra trong hình 1.4.b.
(a). Mạch cơ bản.
Là các tuyến kết nối giữa một tổng đài cấp cao hơn đến tổng đài cấp
thấp hơn, hoặc các kết nối giữa các tổng đài cấp cao nhất.
(b). Mạch ngang.
Là các mạch khác với mạch cơ bản là mạch ngang. Mạch ngang nối
trực tiếp đến đến các tổng đài, không cần quan tâm đến cấp của tổng đài .
Thông thường một mạch ngang được thiết lập ở những nơi có khối lượng lưu
lượng giữa các tổng đài lớn.
(c). Mạch cuối.
Mạch cuối không được phép định tuyến thay thế khi tất cả các mạch
của tuyến bị chiếm .Thông thường, các mạch cơ bản là các mạch cuối cùng.
(d). Mạch sử dụng cao.
Cho phép định tuyến thay thế khi tất cả các mạch của tuyến bị chiếm.
Thông thường, các mạch ngang là các mạch sử dụng cao.
Mạch cơ bản
Mạch ngang

Tổng đài nội hạt
Tổng đài transit
Mạch cơ bản
Mạch cơ bản
Hình 1.4.b. Các dạng mạch.
 

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
Ví dụ: Một mạng điện thoại điển hình được tổ chức theo một cấu trúc
bao gồm các nút (node) chuyển mạch, các đường truyền dẫn, các thiết bị đầu
cuối. Được chỉ ra ở hình 1.4.c.
Nó bao gồm ít nhất ba cấp:
- Cấp I: Là tổng đài chuyển tiếp quốc tế ( ITE hay GATEWAY). Đó là
nơi giao tiếp giữa mạng quốc gia và mạng quốc tế.
- Cấp II: Là tổng đài chuyển tiếp quốc gia ( NTE ). Nó có nhiệm vụ
chuyển tiếp các cuộc gọi liên tỉnh.
- Cấp III: Hay còn gọi là cấp cơ sở, bao gồm các tổng đài nội hạt (LE)
đấu nối trực tiếp tới các thuê bao. Khi thuê bao có nhu cầu liên lạc, nếu trong
phạm vi nội hạt thì nó trực tiếp xử lý. Ngược lại, cuộc gọi sẽ được chuyển tiếp
nên cấp cao hơn để xử lý.

Cấp III
Tổng đài nôi hạt
Cấp I
Tổng đài chuyển tiếp quốc tế
Cấp II
Tổng đài chuyển tiếp quốc gia


 
Hình 1.4.c. Phân cấp một mạng điện thoại
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
Mạng lưới nối từ tổng đài nội hạt (LE) đến thuê bao rất đa dạng về cấu
tạo cũng như về phương thức tổ chức. Do mạng lưới này là đầu mối giúp cho
người sử dụng truy nhập vào hệ thống mạng viễn thông nên được gọi là mạng

truy nhập thuê bao. Nếu tính đến các phương tiện hỗ trợ và bảo vệ thì được
gọi là công trình ngoại vi.
Tuỳ theo điều kiện cụ thể mà người ta đưa ra các phương thức thích
hợp như kết nối bằng vô tuyến cố định, bằng vô tuyến di động, bằng cáp đồng
hay bằng cáp quang.
4. ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG.
Định tuyến là công việc chỉ ra đường kết nối giữa hai đường đầu cuối
nguồn và đích trong một mạng thoại.
4.1. Sự cần thiết và điều kiện của định tuyến.
Giữa các thuê bao hoặc giữa các tổng đài, có nhiều tuyến qua tổng đài
transit. Định tuyến có nghĩa là lựa chọn các tuyến kinh tế nhất và logic nhất.
Các điều kiện sau cung cấp cho việc định tuyến:
(a) Không rẽ hoặc vòng giữa hai tổng đài.
(b) Thủ tục lựa chọn và điều khiển phải đơn giản.
(c) Mạch phải được sử dụng hiệu quả.
(d) Không có thiết bị nào bị chiếm giữ không hiệu quả.
(e) Quản lí và thiết kế mạng phải đơn giản.
4.2. Các phương pháp định tuyến.
Có nhiều phương pháp định tuyến, bao gồm cả định tuyến dự phòng,
định tuyến cố định, và định tuyến tự do.
4.2.1. Định tuyến cố định.
Định tuyến cố định có nghĩa là phương pháp chỉ có một tuyến cố định
giữa tổng đài nhận và tổng đài gửi. Phương pháp này điều khiển đơn giản, và
không có chức năng lưu trữ và định hướng, nó tồn tại trong các tổng đài kiểu
cũ. Điều này có giới hạn trong lựa chọn tuyến. Hơn nữa, nó không linh hoạt
khi có sự cố mạch. Vì vậy phương pháp này ít được sử dụng.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
4.2.2. Định tuyến thay thế.
Khi tất cả các mạch tuyến đầu tiên bận, tuyến thứ hai sẽ được lựa chọn.

Nếu tuyến thứ hai bận, sẽ chọn tuyến thứ ba và quá trình tiếp tục như vậy.
Quá trình tiếp tục khi bản thân nó tìm được tuyến rỗi, hoặc là không có tuyến
nào rỗi và huỷ bỏ cuộc gọi.
Phương pháp này hiệu quả để nâng cao tính khả dụng của mạch. Tuy
nhiên tổng đài phải có chức năng lưu và định hướng. Phương pháp này được
áp dụng cho tổng đài điện tử SPC.
Hình 1.4.e. Tuyến đến tổng đài xa nhất bắt nguồn từ tổng đài xuất phát
gần nhất được lựa chọn đầu tiên ( tuyến qua ít tổng đài chuyển tiếp nhiều nhất
). Nếu tuyến này bận, tuyến thứ hai xa nhất sẽ được lựa chọn. Phương pháp
này gọi là “đảo từ xa tới gần” hoặc “đảo hình quạt”, nó được sử dụng ở nhiều
nước.
Tuyến thứ 4
Tuyến thứ 1
Tuyến thứ 2
Tuyến thứ 3
Hình 1.4.d. Khái niệm định tuyến thay thế.
Kênh cơ bản Kênh trực tuyến
A
A1
A2
B
B1
B2
B3
Hình 1.4.e. Khái niệm “đảo từ xa - gần”
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
4.2.3. Định tuyến động.
Trong phương pháp này, các lựa chọn tuyến là cố định. Tuy nhiên, hoạt
động thực của nó còn tuỳ thuộc vào tắc nghẽn và lưu lượng giờ bận tính từ

điểm tới điểm .
Trong các tổng đài đang dùng hiện nay, định tuyến động được thực
hiện tự động. Phương pháp này cho phép sử dụng cấu hình mạng kinh tế và
cải thiện dung lượng tính theo lưu lượng của mạch.
Tuy nhiên phương pháp này còn đang được thử nghiệm ở nhiều nước.
Để có thể tận dụng được các ưu điểm của phương pháp, cần thiết xem xét:
(a) Phương pháp tính toán mạch mà nó có thể phù hợp với định tuyến
động.
(b) Thông tin lưu lượng phát và nhận của mạch như thế nào, mạch sử dụng
báo
hiệu kênh chung.
(c) Thuật toán định tuyến của cuộc gọi.
Định tuyến động thường được chia thành hai kiểu như sau:

Định tuyến chuyển mạch theo thời gian.
Trong kiểu định tuyến này, các thay đổi định tuyến thay thế luôn phù
hợp với điều kiện lưu lượng trong mỗi một chu kỳ thời gian (tức là ngày /
đêm, ngày trong tuần, các dịp đặc biệt)


Ban ngày
D
A
E
B
Ban đêm
A
D
E
B

Ngày
Đêm
Ngày
Đêm
Lưu lượng
Thời gian
Lưu lượng quá tải
Hình 1.4.f. Định tuyến chuyển mạch thời gian
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG


Định tuyến thời gian thực.
Phương pháp này lựa chọn các tuyến thay thế phù hợp với điều kiện
lưu lượng tại thời điểm có ích cho mỗi cuộc gọi. Do vậy, phương pháp này
cho phép điều chỉnh cụ thể, và thậm chí cải thiện hơn nữa tốc độ khả dụng
của mạch. Tuy nhiên, thuật toán rất phức tạp để xác định các tuyến thay thế.
5. HỆ THỐNG ĐỒNG BỘ MẠNG LƯỚI.
Khi một mạng số được xây dựng, tín hiệu số tạo ra các tần số (tần số
đồng hồ) phải được thống nhất một cách chính xác để truyền và nhận thông
tin giữa các tổng đài và thiết bị truyền dẫn. Mặt khác, sự khác nhau đó phải
phát sinh giữa tốc độ truyền dẫn tín hiệu và tốc độ nhận tín hiệu tại mỗi trạm
tạo ra thông tin sai lệch.
Phương pháp để đồng nhất tần số đồng hồ trong một mạng được gọi là
hệ thống đồng bộ mạng lưới.
Hệ thống đồng bộ mạng lưới có thể được phân loại thành hệ thống cận
đồng bộ (độc lập), hệ thống đồng bộ chủ - tớ, và hệ thống đồng bộ tương hỗ.
5.1. Hệ thống cận đồng bộ.
Một bộ dao động được lắp đặt một cách độc lập tại mỗi trạm của mạng,
từ đó tín hiệu đồng bộ cơ bản được cung cấp. Hệ thống cận đồng bộ này được

sử dụng cho viễn thông quốc tế và được đặc trưng bởi:
• Ưu điểm
- Linh hoạt trong mở rộng, điều chỉnh và loại bỏ mạng lưới.
- Không cần một mạng phân phối đồng bộ.
• Nhược điểm
- Một đồng hồ tin cậy cao (như đồng hồ nguyên tử) cần thiết cho mỗi trạm.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
- Cần thiết một cấu hình phức tạp của đồng hồ trên.
- Chi phí cho đồng bộ mạng cao.
5.2. Hệ thống đồng bộ chủ - tớ.
Một đồng hồ tin cậy cao được lắp đặt tại một trạm xác định (gọi là trạm
chủ) trong mạng lưới. Ngoài ra, các tín hiệu đồng hồ tin cậy cao được phân
phối từ trạm chủ đến các trạm khác (gọi là trạm tớ) thông qua mạng phân phối
đồng hồ. Các tín hiệu đồng hồ này được tái tạo lại trong một thiết bị đồng bộ
mạng được cài đặt trong trạm tớ để đồng nhất chúng với tần số trạm chủ trong
mạng lưới. Hệ thống này được đặc trưng như sau:
• Ưu điểm
- Không cần đồng hồ tin cậy cao cho mỗi trạm.
• Nhược điểm
- Cần một mạng phân phối đồng hồ (một đường truyền dẫn chung có thể
được sử dụng)
- Lỗi và rối loạn đường truyền trong đường phân phối đồng hồ có ảnh hưởng
đến các trạm tớ.
5.3. Hệ thống đồng bộ tương hỗ.
Đồng hồ biến đổi được lắp đặt tại mỗi trạm trong mạng được điều
khiển một cách tương hỗ bởi các tín hiệu đồng hồ của các trạm khác để tạo ra
một đồng hồ thống nhất chung cho tất cả các trạm trong mạng lưới. Hệ thống
này được đặc trưng bởi:
• Ưu điểm:

- Không cần đồng hồ tin cậy cao trong mỗi trạm của mạng lưới.
- Không đòi hỏi sự phân cấp giữa các trạm (không giống như đồng bộ chủ -
tớ).
• Nhược điểm:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
- Khi đồng hồ của một trạm trong mạng lưới hỏng, nó ảnh hưởng đến toàn bộ
mạng lưới.
- Do đường phân phối đồng hồ được cấu tạo vòng. Điều này làm cho cách ly
lỗi khó khăn.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
Chương II
một số giải pháp tổ chức, kỹ thuật trong
mạng Điện thoại công cộng
Để đảm bảo cho một mạng thông tin hoạt động liên tục, ổn định, hiệu
quả, và có khả năng mở rộng mạng trong tương lai. Thì các giải pháp kĩ thuật
trong mạng là hết sức quan trọng, nó quyết định đến việc đảm bảo chất lượng
thông tin và phát triển của mạng sau này.
1. Kế hoạch đánh số thuê bao
1.1. Các yêu cầu đánh số thuê bao.
Kế hoạch đánh số được thiết lập phải logic và mềm dẻo. Các con số
không chỉ được sử dụng như những điều kiện phân chia giới hạn cho các điểm
nối điều khiển giữa các thuê bao và mạng lưới mà còn sử dụng cho việc tính
cước các cuộc gọi. Do đó các yêu cầu khi đánh số là:
- Kế hoạch đánh số không nên thay đổi trong một thời gian dài. Nó phải
có khả năng đánh số hiệu quả để thích ứng với các nhu cầu tăng trưởng trong
vòng 20 đến 50 năm tới hoặc lâu hơn, cũng như thích ứng với việc đánh số
các dịch vụ mới.
- Các số giống nhau nên được sử dụng khắp đất nước để gọi một thuê

bao mà không cần quan tâm tới vị trí của thuê bao gọi.
- Kế hoạch đánh số nên đơn giản, để các thuê bao dễ nhớ, dễ sử dụng.
Độ dài của số nên được tối thiểu đến mức có thể, bởi vì nếu nó vượt quá độ
dài của số tối đa mà đã được ITU-T đưa ra thì nó cản trở các cuộc gọi quốc tế.
- Kế hoạch gắn số phải gắn với kế hoạch chuyển mạch, kế hoạch định
tuyến, kế hoạch tính cước.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
1.2. Kết cấu số.
Cùng với các khuyến nghị của ITU-T thì cũng cần phải lưu ý đến các
vấn đề sau:
- Số “0” nên được sử dụng như là tiền tố trung kế.
- Số “00” nên được sử dụng như là tiền tố quốc tế.
- Số chữ số cho một số quốc tế nên là 12 hoặc ít hơn (đối với mạng số
đa dịch vụ ISDN nên là 15 hoặc ít hơn).
- Mã vùng nên bao gồm 1, 2 hoặc 3 chữ số.
1.3. Kế hoạch đánh số.
Nhìn chung, một kế hoạch đánh số được thiết lập theo cách sau:
1.3.1. Quyết định dung lượng đánh số.
a. Chu kỳ của kế hoạch đánh số.
Mỗi lần một kế hoạch đánh số được thiết lập, các thay đổi trong kế
hoạch xảy ra sau đó thường gây ra nhiều khó khăn. Điều đó là không thể
tránh khỏi, vì thế việc đưa ra số các chữ số và các thông số khác phải căn cứ
vào việc dự báo nhu cầu điện thoại chính xác để tránh việc thiếu số. Do vậy,
khi dự báo nhu cầu điện thoại phải lưu tâm tới sự phát triển trong tương lai.
Trên thực tế việc dự báo nhu cầu dài hạn là rất khó khăn. Tuy nhiên kế hoạch
đánh số nên triển khai bằng cách mỗi lần đem áp dụng vào thực tiễn thì đòi
hỏi nó không được thay đổi trong vòng 50 năm.
b. Số các chữ số và dung lượng số.
Dung lượng số phụ thuộc vào việc có bao nhiêu chữ số được sử dụng

cho việc đánh số. Dung lượng đánh số tượng trưng cho giới hạn cao hơn về
tổng số thuê bao hoặc thiết bị đầu cuối mà có thể được cung cấp trong một
vùng thích hợp. Ví dụ: Nếu 4 chữ số được sử dụng cho việc đánh số thì theo
Tiền tố
quốc tế
Mã
quốc gia
Tiền tố
trung kế
Mã trung
kế
Mã
tổng đài
Số máy
+
+
+
+
+
Số quốc gia
Số quốc tế
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
lý thuyết nó sẽ tạo thành 10.000 số có thể sử dụng được, lên xuống từ “0000”
đến “9999”. Tuy nhiên không phải tất cả các số này đều được sử dụng cho
việc đánh số, bởi vì có một giới hạn được qui định cho các tiền tố trung kế và
quốc tế và các mã dịch vụ đặc biệt.
c. Lựa chọn số các chữ số.
Việc lựa chọn số các chữ số phải quan tâm tới nhu cầu đánh số mà bao
gồm cả các mã dịch vụ đặc biệt cũng như khi các mã này được ấn định tới các

thuê bao.
Ví dụ, chẳng hạn ta giả sử nhu cầu đánh số trong tương lai là 9 triệu số,
thì số các chữ số được lựa chọn theo cách sau:
(a). Các điều kiện tiên quyết.
- Chữ số “0” nên được sử dụng cho tiền tố trung kế.
- Hệ thống đánh số ”1XY” nên được sử dụng cho các số dịch vụ đặc biệt.
- Mã quốc gia nên sử dụng 3 chữ số.
(b). Các giới hạn trong việc sử dụng số.
- 9 CHỮ SỐ LÊN XUỐNG TỪ 1 ĐẾN 9 KHÔNG BAO GỒM CHỮ SỐ
“0”ĐƯỢC SỬ DỤNG CHO CHỮ SỐ ĐẦU TIÊN CỦA Mà TỔNG ĐÀI.
- Thực hiện phép trừ đi 3 chữ số đối với mã quốc gia từ tổng số 12 chữ
số thì còn lại 9 chữ số. Như vậy chúng có thể sử dụng 9 chữ số cho mỗi quốc
gia.
Giả sử với 7 chữ số, thì khả năng đánh số được tính toán như sau:
9
×
8
×
10
5
=7.200.000 số
Giả sử với 8 chữ số, thì khả năng đánh số sẽ là: 9
×
8
×
10
6
=72.000.000
số. Do vậy, để đáp ứng được nhu cầu đánh số là 9 triệu số thì nên sử dụng là 8
chữ số. Hơn nữa, cần phải quan tâm tới tổn thất khi phân tách trong dung

lượng đánh số liên quan tới việc thiết lập một vùng đánh số.
Ví dụ, giả sử một vùng dịch vụ nội hạt có nhu cầu là 8.000 số. Để minh
hoạ khái niệm tổn thất phân tách, chúng ta hãy so sánh một vùng được phục
vụ bởi một tổng đài điện thoại duy nhất với một vùng được phục vụ bởi hai
tổng đài điện thoại khác nhau. Được chỉ ra ở hình 2.1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG

(a) Nếu là vùng được phục vụ bởi một tổng đài duy nhất.
- Chữ số “2” sẽ được ấn định cho mã tổng đài.
- Nếu số của một thuê bao gồm 4 chữ số thì khả năng đánh số là 10.000
số, do đó sẽ đáp ứng nhu cầu tương lai là 8000 số. Lấy 10.000 số của khả
năng đánh số trừ đi 8000 số của nhu cầu tương lai thì còn lại 2000 số là dung
lượng không dùng đến.
(b) Nếu vùng được phục vụ bởi hai tổng đài điện thoại khác nhau.
- Vùng dịch vụ nội hạt này được chia thành vùng A và vùng B.
- Đối với vùng A, giả sử nhu cầu tương lai là 5000 số và chữ số “5”
được ấn định cho mã tổng đài.
- Đối với vùng B, giả sử nhu cầu tương lai giả định là 3000 số và chữ
số “6” được ấn định cho mã tổng đài.
- Số của thuê bao được qui định có 4 chữ số. Khả năng đánh số là
10.000 sẽ được ấn định cho mỗi vùng A và B. Như vậy tổng khả năng đánh số
cần có là 20.000 số. Lấy 20.000 số này trừ đi 8000 số của nhu cầu tương lai
thì còn lại là 12.000 số là dung lượng không dùng đến.
Dung lượng không dùng đến là quá cao trong trường hợp (b) cho vùng
đánh số là không thích đáng. Ví dụ trên minh hoạ cho khả năng mà các mã
trung kế hoặc các mã tổng đài có thể thiếu nếu không lựa chọn số lượng chữ
số hoàn chỉnh cho toàn bộ dung lượng đánh số. Hơn nữa, nếu có quá nhiều
nhu cầu trong một vùng dịch vụ nội hạt thì cần phải có nhiều tổng đài để đáp
(b) Đánh số với hai tổng đài khác nhau

Số: 2-XXXX
Nhu cầu điện
thoại:8000
Số: 5-XXXX Số: 6-XXXX
Nhu cầu:5000 Nhu cầu:3000

(a) Đánh số với một tổng đài duy nhất
Hình 2.1 Khái niệm tổn thất đánh số trong khả năng đánh số
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
ứng. Trong trường hợp này cần phải lưu ý tới tổn thất khi phân tách trong mã
tổng đài.
1.3.2. Lựa chọn vùng đánh số.
Qua ví dụ trên cho thấy các vùng đánh số nên được lựa chọn căn cứ
vào nhu cầu tương lai, theo đó việc thiếu khả năng đánh số sẽ không xảy ra.
Nếu khả năng đánh số thiếu thì các số này có thể được sử dụng từ các vùng số
khác. Tuy nhiên trong trường hợp này thì không dễ dàng và thuận tiện cho các
thuê bao thực hiện cuộc gọi. Theo quan điểm của các nhà khai thác thì việc
đánh số trong trường hợp này là không nên bởi vì nó đòi hỏi tổng đài phải
thực hiện các bước quá phức tạp trong việc duy trì và chuyển đổi các số.
Để lựa chọn các vùng đánh số đúng đắn thì cần phải đảm bảo tính nhất
quán đối với khả năng đánh số, giữa các vùng dịch vụ nội hạt và các vùng
tính cước. Nếu không đảm bảo tính nhất quán sẽ dẫn tới các vấn đề sau:
- Các mức giá khác nhau được áp dụng cho các vùng có cùng mã trung
kế, là như vậy thì những người sử dụng không thể hiểu nổi hệ thống tính
cước.
- Khi các vùng cung cấp của trung tâm cơ sơ giống hệt các vùng tính
cước thì tổng đài có thể tạo ra một chỉ số tính cước bằng cách nhận dạng mã
trung kế. Nếu có bất kì sự không nhất quán nào giữa các vùng dịch vụ nội hạt
và vùng tính cước thì tổng đài phải nhận dạng mã tổng đài từ đó mới nhận

dạng vùng tính cước. Điều này dẫn tới sự phức tạp trong hoạt động của tổng
đài.
Các vùng đánh số nên được lựa chọn cho toàn bộ khả năng đánh số
theo đúng hệ thống phân vùng .
1.3.3. Lựa chọn kết cấu số.
a. Hệ thống đánh số đóng và mở.
Hệ thống đánh số đóng: Quy định trong một khu vực các thuê bao được
đánh số bằng số các chữ số giống nhau.
Hệ thống đánh số mở: Ở các khu vực khác nhau có thể sử dụng các mã
tổng đài, hoặc các mã trung kế khác nhau. Nên số các chữ số có thể không
giống nhau, tùy theo từng kiểu mạng.
b. Lựa chọn kết cấu số cơ sở.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN
THOẠI CÔNG CỘNG
Đối với kết cấu số quốc gia, chữ số “0” nên được sử dụng như là tiền tố
kế theo khuyến nghị trung của ITU-T. Một mã trung kế được dự kiến để nhận
dạng một vùng đánh số đóng. Số các chữ số cho mã trung kế nên được lựa
chọn căn cứ vào số vùng đánh số đóng của quốc gia.
Các mã tổng đài được đặt cho các tổng đài nội hạt. Số các chữ số cho
mã tổng đài được lựa chọn căn cứ vào số tổng đài nội hạt đã được lắp đặt
trong vùng đánh số đóng và nhu cầu điện thoại. Các số của thuê bao được đưa
ra cho các thuê bao và được cung cấp trong một tổng đài nội hạt. Đối với các
số của thuê bao thì số các chữ số được lựa chọn cũng cần phải quan tâm đến
nhu cầu điện thoại và tính đồng nhất độ dài số quốc gia.
c. Ghép số.
Ví dụ, khi một số nội hạt được thể hiện bởi 9 mã A,B,C,D,E,F,G,H,J thì
chữ số “0” không được sử dụng thay cho A bởi vì chữ số “0” là tiền tố trung
kế. Các số quốc gia nên được ghép từ mã A theo một cách thức có hệ
thống để
thích ứng với bất kì thay đổi nào trong tương lai nào của kế hoạch đánh số.

Việc ghép số có hệ thống cũng sẽ làm thuận tiện quá trình hợp nhất các vùng
đánh số đóng.
Ví dụ được đưa ra ở hình 2.2 giả định rằng những vùng có “252” và
“253” thay cho mã A,B,C mà biểu thị mã trung kế thì các số quốc gia được
đưa ra như sau: 252-DE-FGHJ ; 253-de-fghj.
Nếu hai vùng đánh số đóng khác nhau được sát nhập lại thành một
vùng đánh số đóng có mã trung kế là “25” thì các số đánh được xem xét ở
trên thay đổi như sau:

Số của thuê bao
Số của thuê bao
25-2DE-FGHJ
25-3de-fghj
252-DE-FGHJ

253- de-fghj


