Bài giảng kỹ thuật chuyển mạch

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH
(Dùng cho hệ đại học chuyên ngành ĐTVT)

Hưng Yên 2015
(Tài liệu lưu hành nội bộ)


MỤC LỤC
MỤC LỤC .......................................................................................................................... 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG .................................................. 4
1.1. Các mạng viễn thông truyền thống .............................................................................. 4
1.1.1. Khái niệm về mạng viễn thông ............................................................................. 4
1.1.2. Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay ....................................................... 6
1.1.3. Sơ lƣợc mạng viễn thông Việt Nam ..................................................................... 8
1.1.4. Các c ng cụ hoạch đ nh mạng ............................................................................ 12
1.1.5. Hoạch đ nh mạng ................................................................................................ 20
1.2. Mạng viễn thông thế hệ mới NGN(Next Generation Network) ................................ 21
1.2.1. Khái niệm............................................................................................................ 21
1.2.2. Đặc điểm của mạng NGN ................................................................................... 22
1.2.3.Các công nghệ trong mạng NGN......................................................................... 24
CHƢƠNG II: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH SỐ ................................... 26
2.1. Ph n t ch m t cu c g i. ............................................................................................. 26
2.1.1. Tín hiệu nhấc máy ( off- hook) ............................................................................ 26
2.1.2. Sự nhận dạng thuê bao g i.................................................................................. 27
2.1.3. Sự phân phối b nhớ và kết nối các thiết b dùng chung .................................... 28
2.1.4. Các chữ số đ a chỉ ............................................................................................... 28
2.1.5. Phân tích chữ số .................................................................................................. 29
2.1.6. Thiết lập đƣờng dẫn chuyển mạch...................................................................... 30

2.1.7. Dòng chuông và âm hiệu chuông ....................................................................... 30
2.1.8. Tín hiệu trả lời .................................................................................................... 30
2.1.9. Giám sát .............................................................................................................. 30
2.1.10. Tín hiệu xóa kết nối .......................................................................................... 31
2.2. Kỹ thuật báo hiệu trong hệ thống chuyển mạch số.................................................... 31
2.2.1. Giới thiệu chung ..................................................................................................... 31
2.2.1.1. Khái niệm......................................................................................................... 31
2.2.1.2. Các chức năng báo hiệu ................................................................................... 31
2.2.1.3. Đặc điểm các hệ thống báo hiệu ...................................................................... 32
2.2.1.4. Hệ thống thông tin báo hiệu............................................................................. 32
2.2.1.5. Kỹ thuật báo hiệu ............................................................................................. 33
2.2.2. N i dung của báo hiệu ............................................................................................ 33
2.2.2.1. Phân tích cu c g i............................................................................................ 33
2.2.2.2. Phân loại báo hiệu............................................................................................ 33
2.2.3. Phƣơng pháp truyền dẫn báo hiệu .......................................................................... 38
2.2.3.1. Báo hiệu kênh kết hợp ..................................................................................... 39
2.2.3.2. Báo hiệu kênh chung ....................................................................................... 41
2.2.4. Báo hiệu số 7 .......................................................................................................... 43
2.2.4.1. Khái niệm chung .............................................................................................. 43
2.2.4.2. Phân mức trong báo hiệu số 7.......................................................................... 46
2.2.5. Xử lý báo hiệu trong tổng đài ................................................................................. 47
2.2.5.1. Giới thiệu ......................................................................................................... 47
2.2.5.2. Sự đ nh tuyến trong tổng đài............................................................................ 48
2.2.5.3. Các b thu phát báo hiệu ................................................................................. 52
2.2.5.4. Các b tạo tone và bản tin thông báo............................................................... 54
2.3. Chuyển mạch ............................................................................................................. 57
2.3.1. Chuyển mạch phân chia theo tầng ...................................................................... 58
1

2.3.2. Kỹ thuật chuyển mạch ......................................................................................... 61
2.4. Điều khiển tổng đài .................................................................................................... 62
2.4.1. Hiện thực trong các tổng đài nh n c ng.............................................................. 63
2.4.2. Điều khiển chung ................................................................................................ 64
2.5. Giới thiệu tổng qu n m t tổng đài kỹ thuật số SPC ................................................... 64
CHƢƠNG III: KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH SỐ ......................................................... 68
3.1. Giới thiệu chung ......................................................................................................... 68
3.2. Chuyển mạch kh ng gi n kỹ thuật số ........................................................................ 70
3.3. Chuyển mạch thời gi n số .......................................................................................... 74
3.4. Các cấu tr c củ các khối chuyển mạch số dung lƣợng lớn ...................................... 78
3.4.1. Giới thiệu chung .................................................................................................. 78
3.4.2. Khối chuyển mạch T-S-T.................................................................................... 80
3.4.3. Khối chuyển mạch kênh 2 hƣớng........................................................................ 82
3.5. Điều khiển các khối chuyển mạch số ......................................................................... 84
3.5.1. Sơ đ khối và các chức năng ............................................................................... 84
3.5.2. Thuật toán ch n đƣờng r i .................................................................................. 93
3.5.3. Đ tin cậy và n toàn khối chuyển mạch ............................................................ 95
CHƢƠNG IV: Ỹ THUẬT CHUYỂN ẠCH G I ....................................................... 98
4.1. Những khái niệm chuyển mạch gói............................................................................ 98
4.1.1. Khái niệm về chuyển mạch gói (packet switching) ............................................ 98
4.1.2. Mạng chuyển mạch gói PSN (Packet Switching Network) ................................ 99
4.2. Phƣơng thức hoạt đ ng cơ bản của mạng chuyển mạch gói PSN............................ 102
4.2.1. Khái quát ........................................................................................................... 102
4.2.2. Các chế đ làm việc của mạng chuyển mạch gói.............................................. 103
4.2.3. Những sự cố và chiến lƣợc khắc phục .............................................................. 106
4.3. Đóng gói th ng tin.................................................................................................... 110
4.3.1. Cấu trúc gói ....................................................................................................... 110
4.3.2. Phƣơng pháp kiểm tra sai CRC (Cyclic Redundancy Check)........................... 112
4.3.3. ch thƣớc gói ................................................................................................... 113
4.4. Kỹ thuật ghép kênh trong mạng chuyển mạch gói................................................... 116

4.4.1. Sơ lƣợc về kỹ thuật STDM (Statistical Time – Division Multiplexing) ........... 116
4.4.2. Hoạt đ ng ghép kênh trên mạch ảo ở mạng TYMNET .................................... 119
4.5. Đ nh tuyến trong mạng PSN .................................................................................... 121
4.5.1. Giới thiệu........................................................................................................... 121
4.5.2. Các phƣơng pháp đ nh tuyến cơ bản ................................................................. 121
4.5.3. M t vài giải thuật tìm đƣờng ngắn nhất thông dụng ......................................... 129
4.6. Điều khiển lu ng dữ liệu .......................................................................................... 130
4.6.1. Giới thiệu........................................................................................................... 130
4.6.2. Phƣơng pháp cửa sổ d ch .................................................................................. 130
4.7. M t số giao thức chuyển mạch gói .......................................................................... 133
4.7.1. Giao thức X.25 .................................................................................................. 133
4.7.2. Giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) ............ 134
CHƢƠNG V: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH ATM.................................................. 140
5.1. Tổng quan về ATM .................................................................................................. 140
5.1.1. Giới thiệu về ATM ............................................................................................ 140
5.1.2. Cấu trúc và giao diện ngƣời sử dụng mạng....................................................... 141
5.1.3. Tế bào ATM ...................................................................................................... 144
5.1.4. Sự mô tả và xáo tr n tế bào ............................................................................... 149
5.1.5. Phân lớp ATM và BISDN ................................................................................. 149
5.1.6. Các d ch vụ: hƣớng kết nối và không kết nối.................................................... 156
2


5.1.7. Chuyển mạch và đ nh tuyến trong B – ISDN/ ATM ........................................ 158
5.1.8. Các yêu cầu báo hiệu ........................................................................................ 161
5.1.9. Chất lƣợng d ch vụ............................................................................................ 162
5.1.10. Sự truyền tải các tế bào ATM ......................................................................... 166
5.2. Các hệ thống chuyển mạch ATM ............................................................................ 171
5.2.1. Tổng quan về mạng ATM................................................................................. 171
5.2.2. Cấu trúc tầng chuyển mạch ATM..................................................................... 174

5.3. Các khái niệm trong chuyển mạch ATM................................................................. 177
5.3.1. Hiện tƣợng Blocking liên kết n i (bên trong)................................................... 177
5.3.2. Sự tranh chấp cổng ra (Output Port Contention) .............................................. 178
5.3.3. Head-of- Line Blocking ..................................................................................... 178
5.3.4. Kỹ thuật truyền Multicasting ............................................................................ 179
5.3.5. Sự ph n đ i cu c g i (Call Splitting) ............................................................... 179
5.4. Phân loại kiến trúc chuyển mạch ATM ................................................................... 181
5.4.1. Chuyển mạch phân chia theo thời gian............................................................. 182
5.4.2. Chuyển mạch phân chia theo không gian ......................................................... 185
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 196

3


CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG
1.1. Các mạng viễn thông truyền thống
1.1.1. Khái niệm về mạng viễn thông
ạng viễn th ng là phƣơng tiện truyền đƣ th ng tin từ đầu phát tới đầu thu.
ạng có nhiệm vụ cung cấp các d ch vụ cho khách hàng.
ạng viễn th ng b o g m các thành phần ch nh: thiết b chuyển mạch, thiết
b truyền dẫn, m i trƣờng truyền và thiết b đầu cuối.

 Thiết b chuyển mạch g m có tổng đài n i hạt và tổng đài quá gi ng.
Các thuê b o đƣợc nối vào tổng đài n i hạt và tổng đài n i hạt đƣợc nối
vào tổng đài quá gi ng. Nhờ các thiết b chuyển mạch mà đƣờng truyền
dẫn đƣợc dùng chung và mạng có thể đƣợc sử dụng m t cách kinh tế.
 Thiết b truyền dẫn dùng để nối thiết b đầu cuối với tổng đài, h y giữ
các tổng đài để thực hiện việc truyền đƣ các t n hiệu điện. Thiết b
truyền dẫn chi làm h i loại: thiết b truyền dẫn ph

truyền dẫn cáp qu ng. Thiết b truyền dẫn ph

thuê b o và thiết b
thuê b o dùng m i

trƣờng thƣờng là cáp kim loại, tuy nhiên có m t số trƣờng hợp m i
trƣờng truyền là cáp qu ng hoặc v tuyến.


i trƣờng truyền b o g m truyền hữu tuyến và v tuyến. Truyền hữu
tuyến b o g m cáp kim loại, cáp qu ng. Truyền v tuyến b o g m vi b ,
vệ tinh.
4


 Thiết b đầu cuối cho mạng thoại truyền thống g m máy điện thoại, máy
F x, máy t nh, tổng đài PABX(Private Automatic Branch Exchange).
ạng viễn th ng cũng có thể đƣợc đ nh nghĩ nhƣ s u:

ạng viễn th ng là

m t hệ thống g m các n t chuyển mạch đƣợc nối với nh u bằng các đƣờng truyền
dẫn. N t đƣợc ph n thành nhiều cấp và kết hợp với các đƣờng truyền dẫn tạo
thành các cấp mạng khác nh u.

ạng viễn th ng hiện n y đƣợc chi thành nhiều loại. Đó là mạng mắc lƣới,
mạng s o, mạng tổng hợp, mạng vòng k n và mạng th ng. Các loại mạng này có
ƣu điểm và nhƣợc điểm khác nh u để phù hợp với các đặc điểm củ từng vùng đ
lý (trung t m, hải đảo, biên giới,…) h y vùng lƣu lƣợng (lƣu thoại c o, thấp,…).
ạng viễn th ng hiện n y đƣợc ph n cấp nhƣ hình 1.3

Trong mạng hiện n y g m 5 n t:
− N t cấp 1: trung t m chuyển mạch quá gi ng quốc tế.
− N t cấp 2: trung t m chuyển mạch quá gi ng đƣờng dài.
− N t cấp 3: trung t m chuyển mạch quá gi ng n i hạt.
− N t cấp 4: trung t m chuyển mạch n i hạt.
− N t cấp 5: trung t m chuyển mạch từ x .

5


1.1.2. Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay
Các mạng viễn th ng hiện tại có đặc điểm chung là t n tại m t cách riêng lẻ,
ứng với m i loại d ch vụ th ng tin lại có t nhất m t loại mạng viễn th ng riêng
biệt để phục vụ d ch vụ nó.


ạng Telex: dùng để gửi các bức điện dƣới dạng ký tự đã đƣợc mã hoá
bằng 5 bit (mã B udot). Tốc đ truyền rất thấp (từ 75 tới 300 bit/s).



ạng điện thoại c ng c ng, còn g i là mạng POTS (Pl in Old Telephone
Service): ở đ y th ng tin tiếng nói đƣợc số hó và chuyển mạch ở hệ thống
chuyển mạch điện thoại c ng c ng PSTN.



ạng truyền số liệu: b o g m các mạng chuyển mạch gói để tr o đổi số
liệu giữ các máy t nh dự trên gi o thức củ X.25 và hệ thống truyền số
liệu chuyển mạch kênh dự trên các gi o thức X.21.

 Các t n hiệu truyền hình có thể đƣợc truyền theo b cách: truyền bằng sóng
v tuyến, truyền qu hệ thống mạng truyền hình cáp CATV (Community
Antenn Television) bằng cáp đ ng trục hoặc truyền qu hệ thống vệ tinh
h y còn g i là truyền hình trực tiếp DBS (Direct Bro dc st System).

6


 Trong phạm vi cơ qu n, số liệu giữ các máy t nh đƣợc tr o đổi th ng qu
mạng cục b LAN (Loc l Are Network) mà nổi tiếng nhất là mạng
Ethernet, Token Bus và Token Ring.
i mạng đƣợc thiết kế cho các d ch vụ riêng biệt và kh ng thể sử dụng cho
các mục đ ch khác. V dụ t kh ng thể truyền tiếng nói qu mạng chuyển mạch
gói X.25 vì trễ qu mạng này quá lớn. Ngƣời t chi mạng Viễn th ng theo các
kh

cạnh s u:
 Xét về góc đ kỹ thuật b o g m các mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn,
mạng truy nhập, mạng báo hiệu và mạng đ ng b .

 Xét về góc đ d ch vụ thì mạng Viễn th ng g m các mạng s u: mạng điện
thoại cố đ nh, mạng điện thoại di đ ng và mạng truyền số liệu
PSTN (Public Switching Telephone Network)
Là mạng chuyển mạch thoại c ng c ng. PSTN phục vụ thoại và b o g m h i
loại tổng đài: tổng đài n i hạt (cấp 5), và tổng đài t ndem (tổng đài quá gi ng n i
hạt, cấp 4). Tổng đài t ndem đƣợc nối vào các tổng đài Toll để giảm mức ph n
cấp. Phƣơng pháp n ng cấp các t ndem là bổ sung cho m i n t m t AT
Các AT

core.

core sẽ cung cấp d ch vụ băng r ng cho thuê b o, đ ng thời hợp nhất

các mạng số liệu hiện n y vào mạng chung ISDN. Các tổng đài cấp 4 và cấp 5 là
các tổng đài loại lớn. Các tổng đài này có kiến tr c tập trung, cấu tr c phần mềm
và phần cứng đ c quyền.
ISDN (Integrated Service Digital Network)
Là mạng số t ch hợp d ch vụ. ISDN cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và
phi thoại trong cùng m t mạng và x y dựng gi o tiếp ngƣời sử dụng – mạng đ
d ch vụ bằng m t số giới hạn các kết nối ISDN cung cấp nhiều ứng dụng khác
nh u b o g m các kết nối chuyển mạch và kh ng chuyển mạch. Các kết nối
chuyển mạch củ ISDN b o g m nhiều chuyển mạch thực, chuyển mạch gói và sự
kết hợp củ ch ng. Các d ch vụ mới phải tƣơng hợp với các kết nối chuyển mạch
số 64 kbit/s. ISDN phải chứ sự th ng minh để cung cấp cho các d ch vụ, bảo
dƣỡng và các chức năng quản lý mạng, tuy nhiên t nh th ng minh này có thể
kh ng đủ để cho m t vài d ch vụ mới và cần đƣợc tăng cƣờng từ mạng hoặc từ sự
th ng minh th ch ứng trong các thiết b đầu cuối củ ngƣời sử dụng. Sử dụng kiến
tr c ph n lớp làm đặc trƣng củ truy xuất ISDN. Truy xuất củ ngƣời sử dụng đến
ngu n ISDN có thể khác nh u tùy thu c vào d ch vụ yêu cầu và tình trạng ISDN
củ từng quốc gi .

7


PSDN (Public Switching Data Network)
Là mạng chuyển mạch số liệu c ng c ng. PSDN chủ yếu cung cấp các d ch
vụ số liệu.

ạng PSDN b o g m các PoP (Point of Presence) và các thiết b truy

nhập từ x . Hiện n y PSDN đ ng phát triển với tốc đ rất nh nh do sự bùng nổ
củ d ch vụ Internet và các mạng riêng ảo (Virtu l Priv te Network).
Mạng di động GSM (Global System for Mobile Telecom)
Là mạng cung cấp d ch vụ thoại tƣơng tự nhƣ PSTN nhƣng qu đƣờng truy
nhập v tuyến.

ạng này chuyển mạch dự trên c ng nghệ ghép kênh ph n thời

gi n và c ng nghệ ghép kênh ph n tần số. Các thành phần cơ bản củ mạng này
là: BSC (Base Station Controller), BTS (Base Transfer Station), HLR (Home
Location Register), VLR ( Visitor Location Register) và MS ( Mobile Subscriber).
Hiện n y các nhà cung cấp d ch vụ thu đƣợc lợi nhuận phần lớn từ các d ch
vụ nhƣ le sed line, Fr me Rel y, AT , và các d ch vụ kết nối cơ bản. Tuy nhiên
xu hƣớng giảm lợi nhuận từ các d ch vụ này bắt bu c các nhà kh i thác phải tìm
d ch vụ mới dự trên IP để đảm bảo lợi nhuận l u dài. VPN là m t hƣớng đi củ
các nhà kh i thác. Các d ch vụ dự trên nền IP cung cấp kết nối giữ m t nhóm
các user xuyên qu mạng hạ tầng c ng c ng. VPN có thể đáp ứng các nhu cầu củ
khách hàng bằng các kết nối dạng ny-to- ny, các lớp đ d ch vụ, các d ch vụ giá
thành quản lý thấp, riêng tƣ, t ch hợp xuyên suốt cùng với các mạng
Intr net/Extr net.

t nhóm các user trong Intr net và Extr net có thể hoạt đ ng

th ng qu mạng có đ nh tuyến IP. Các mạng riêng ảo có chi ph vận hành thấp hơn
hẳn so với mạng riêng trên phƣơng tiện quản lý, băng th ng và dung lƣợng. Hiểu
m t cách đơn giản, VPN là m t mạng mở r ng tự quản nhƣ m t sự lự ch n cơ sở
hạ tầng củ mạng WAN. VPN có thể liên kết các user thu c m t nhóm k n h y
giữ các nhóm khác nh u. VPN đƣợc đ nh nghĩ bằng m t chế đ quản lý. Các
thuê b o VPN có thể di chuyển đến m t kết nối mềm dẻo trải dài từ mạng cục b

đến mạng hoàn chỉnh. Các thuê b o này có thể dùng trong cùng (Intr net) hoặc
khác (Extr net) tổ chức. Tuy nhiên cần lƣu ý rằng hiện n y mạng PSTN/ISDN vẫn
đ ng là mạng cung cấp các d ch vụ dữ liệu.
1.1.3. Sơ lƣợc mạng viễn thông Việt Nam
Cấu trúc mạng
Để phục vụ cho các d ch vụ th ng tin nhƣ thoại, số liệu, f x, telex và các
d ch vụ khác nhƣ điện thoại di đ ng , nhắn tin,… nên nƣớc t hiện n y ngoài
mạng chuyển mạch c ng c ng còn có các mạng củ m t số d ch vụ khác. Riêng
mạng Telex kh ng kết nối với mạng thoại củ VNPT, còn các mạng khác đều
8


đƣợc kết nối vào mạng củ VNPT th ng qu các kênh trung kế hoặc các b
SU
( in Switch Unit), m t số khác lại truy nhập vào mạng PSTN qu các kênh thuê
b o bình thƣờng, sử dụng kỹ thuật DLC(Digit l Loop C rrier), kỹ thuật truy nhập
v tuyến,…
Về cấu tr c mạng, mạng viễn th ng củ VNPT hiện n y chi thành 3 cấp:
cấp quốc tế, cấp quốc gi , cấp n i tỉnh/thành phố.
Xét về kh

cạnh các chức năng củ các hệ thống thiết b trên mạng thì mạng

viễn th ng b o g m: mạng chuyển mạch, mạng truy nhập, mạng truyền dẫn và các
mạng chức năng.
Mạng chuyển mạch
ạng chuyển mạch có 4 cấp (dự trên các cấp tổng đài chuyển mạch): quá
gi ng quốc tế, quá gi ng đƣờng dài, n i tỉnh và n i hạt. Riêng tại thành phố H
Ch inh có thêm cấp quá gi ng n i hạt.
Hiện n y mạng VNPT đã có các trung t m chuyển mạch quốc tế và chuyển

mạch quốc gi ở Hà N i, Đà Nẵng, Thành phố H Ch

inh.

ạch củ các bƣu

điện tỉnh cũng đ ng phát triển mở r ng. Nhiều tỉnh, thành phố xuất hiện các cấu
tr c mạng với nhiều tổng đài Host, các thành phố lớn nhƣ Hà N i, Thành phố H
Ch

inh đã và đ ng triển kh i các T ndem n i hạt.
ạng viễn th ng củ VNPT hiện tại đƣợc chi làm 5 cấp, trong tƣơng l i sẽ

đƣợc giảm từ 5 cấp xuống 4 cấp.
ạng này do các thành viên củ VNPT điều hành: đó là VTI, VTN và các
bƣu điện tỉnh. VTI quản lý các tổng đài chuyển mạch quá gi ng quốc tế, VTN
quản lý các tổng đài chuyển mạch quá gi ng đƣờng dài tại 3 trung t m Hà N i, Đà
Nẵng và TpHC . Phần còn lại do các bƣu điện tỉnh quản lý.
Các loại tổng đài có trên mạng viễn th ng Việt N m: A1000E củ Alc tel,
NEAX61Σ củ NEC, AXE10 củ Ericsson, EWSD củ Siemens.
Các c ng nghệ chuyển mạch đƣợc sử dụng: chuyển mạch kênh (PSTN), X.25
rel y, AT

(số liệu).

Nhìn chung mạng chuyển mạch tại Việt N m còn nhiều cấp và việc điều
khiển b ph n tán trong mạng (điều khiển nằm tại các tổng đài).
Mạng truy nhập
Với từng mạng cung cấp d ch vụ khác nh u mà có mạng truy nhập tƣơng ứng.
Việc tìm hiểu mạng truy nhập là phần SV tự nghiên cứu.

9


Mạng truyền dẫn
Các hệ thống thiết b truyền dẫn trên mạng viễn th ng VNPT hiện n y chủ yếu
sử dụng h i loại c ng nghệ là: cáp qu ng SDH và vib PDH.

ạng truyền dẫn có

2 cấp: mạng truyền dẫn liên tỉnh và mạng truyền dẫn n i tỉnh.


ạng truyền dẫn liên tỉnh: B o g m các hệ thống truyền dẫn bằng cáp
qu ng, bằng v tuyến.
o

ạng truyền dẫn liên tỉnh bằng cáp qu ng:

ạng truyền dẫn đƣờng

trục quốc gi nối giữ Hà N i và TpHC

dài 4000km, sử dụng

STM-16/2F-BSHR, đƣợc chi thành 4 vòng ring tại Hà Tĩnh, Đà
Nẵng, Qui Nhơn và TpHC .
Vòng 1: Hà N i – Hà Tĩnh (884km)
Vòng 2: Hà Tĩnh – Đà Nẵng (834km)
Vòng 3: Đà Nẵng – Qui Nhơn (817km)

Vòng 4: Qui Nhơn – TpHCM (1424km)
Các đƣờng truyền dẫn khác: Hà N i – Hải Phòng, Hà N i – Hòa
Bình, TpHCM – Vũng Tàu, Hà N i – Phủ Lý – N m Đ nh, Đà Nẵng
– Tm

ỳ. Các tuyến truyền dẫn liên tỉnh này dùng ST -4. Riêng

tuyến Hà N i – N m Đ nh, Đà Nẵng – T m

ỳ vẫn còn sử dụng

PDH, trong tƣơng l i sẽ th y thế bằng SDH.
o

ạng truyền dẫn liên tỉnh bằng v tuyến: Dùng hệ thống vi b SDH
(STM-1, dung lƣợng 155 bps), PDH (dung lƣợng 4 bps, 6Mbps,
140 bps). Chỉ có tuyến Bãi Cháy – Hòn G i dùng SDH, các tuyến
khác dùng PDH.



ạng truyền dẫn n i tỉnh: hoảng 88% các tuyến truyền dẫn n i tỉnh sử
dụng hệ thống vib . Trong tƣơng l i khi nhu cầu tải tăng thì các tuyến này

sẽ đƣợc th y thế bởi hệ thống truyền dẫn qu ng.
Mạng báo hiệu
Hiện n y trên mạng viễn th ng Việt N m sử dụng cả h i loại báo hiệu R2 và
SS7. ạng báo hiệu số 7 (SS7) đƣợc đƣ vào kh i thác tại Việt N m theo chiến
lƣợc triển kh i từ trên xuống dƣới theo tiêu chuẩn củ ITU (kh i thác thử nghiệm
từ năm 1995 tại VTN và VTI). Cho đến n y, mạng báo hiệu số 7 đã hình thành với

m t cấp STP (Điểm chuyển mạch báo hiệu) tại 3 trung t m (Hà N i, Đà Nẵng, H
Ch

inh) củ 3 khu vực (Bắc, Trung, N m) và đã phục vụ khá hiệu quả.

10


Báo hiệu cho PSTN t có R2 và SS7, đối với mạng truyền số liệu qu IP có
H.323, đối với ISDN có báo hiệu kênh D, Q.931, …
Mạng đồng bộ
ạng đ ng b củ VNPT đã thực hiện x y dựng gi i đoạn 1 và gi i đoạn 2
với b đ ng h chủ PRC tại Hà N i, Đà Nẵng, TP H Ch
h thứ cấp SSU.

inh và m t số đ ng

ạng đ ng b Việt N m hoạt đ ng theo nguyên tắc chủ tớ có dự

phòng, b o g m 4 cấp, h i loại gi o diện chuyển gi o t n hiệu đ ng b chủ yếu là
2

Hz và 2

b/s. Ph 3 củ quá trình phát triển mạng đ ng b đ ng đƣợc triển

kh i nhằm n ng c o hơn nữ chất lƣợng mạng và chất lƣợng d ch vụ.
Các cấp củ mạng đ ng b đƣợc ph n thành 4 cấp nhƣ s u:
 Cấp 0: cấp đ ng h chủ.
 Cấp 1: cấp n t quốc tế và n t quốc gi .

 Cấp 2: cấp n t n i hạt.
 Cấp 3: cấp n t n i hạt.
ạng đƣợc ph n thành 3 vùng đ c lập, m i vùng có 2 đ ng h mẫu, m t
đ ng h ch nh (Cesium) và m t đ ng h dự phòng (GSP). Các đ ng h này đƣợc
đặt tại trung t m củ 3 vùng và đƣợc điều chỉnh theo phƣơng thức cần đ ng b .
Các tổng đài quốc tế và Toll trong vùng đƣợc điều khiển bởi đ ng h chủ
theo phƣơng pháp chủ tớ.
Các tổng đài T ndem và Host tại các tỉnh hoạt đ ng bám theo các tổng đài
Toll theo phƣơng pháp chủ tớ. Các tổng đài huyện (RSS) cũng hoạt đ ng bám
theo các Host theo phƣơng pháp chủ tớ.

11


Mạng quản lý
Dự án x y dựng trung t m quản lý mạng viễn th ng quốc gi đ ng trong quá
trình chuẩn b để tiến tới triển kh i.
Các nhà cung cấp dịch vụ
Tại nƣớc t có 2 dạng nhà cung cấp d ch vụ: đó là các nhà cung cấp d ch vụ
truyền thống (chủ yếu là thoại) và nhà cung cấp d ch vụ mới (các d ch vụ số liệu,
Internet, …).
Các nhà kh i thác d ch vụ truyền thống b o g m tổng c ng ty bƣu ch nh viễn
th ng Việt N m (VNPT), c ng ty viễn th ng qu n đ i (Vietel), c ng ty cổ phần
viễn th ng Sài Gòn (SPT), c ng ty viễn th ng điện lực (ETC).
Các nhà khai thác d ch vụ mới b o g m FPT, SPT, Netn m, …
1.1.4. Các c

cụ

ạc đ

ạ

hoạch đánh s
Trong phần này ch ng t sẽ tìm hiểu về các đ nh dạng củ các con số (thỉnh
thoảng g i là các đ

chỉ) dùng để nhận dạng các thuê b o củ các mạng Viễn

thông.
 Số thuê b o (số thƣ mục): Vùng đ lý củ m t quốc gi đƣợc chi thành
các vùng đánh số riêng rẽ và các số thuê b o (SN – Subscriber numbers)
nhận dạng các đƣờng d y thuê b o trong m t vùng đánh số cụ thể.

t SN

b o g m m t mã tổng đài (EC – Exch nge Code) để nhận dạng m t tổng
đài trong m t vùng đánh số, đƣợc biểu diễn bởi m t số đƣờng truyền (LN)
nhƣ s u: SN = EC + LN
 Số quốc gi : Trong m t nƣớc, m t thuê b o đƣợc nhận dạng bởi m t số
quốc gi (NN – N tion l Number), b o g m m t mã vùng (AC – Area
Code), mã vùng là mã dùng để nhận dạng vùng đánh số, đƣợc biểu diễn bởi
m t số thuê b o nhƣ s u: NN = AC + SN = AC + EC + LN
 Số quốc tế: Trên thế giới m t thuê b o đƣợc nhận dạng bởi m t số quốc
tế(IN – Intern tion l Number). Số này b o g m m t mã quốc gi (CC –
Country Code), đƣợc biểu diễn theo m t số quốc gi nhƣ s u:
IN = CC + NN = CC + AC+ EC + LN
hi m t thuê b o S1 g i m t thuê b o đƣợc đặt ở cùng m t vùng đánh số, thì
thuê b o S1 kh ng qu y số thuê b o SN. Nếu thuê b o đƣợc g i sống ở cùng m t

12


nƣớc nhƣng ở m t vùng khác thì S1 qu y số NN và nếu thuê b o đƣợc g i sống ở
m t nƣớc khác thì S1 cần phải qu y số IN
ế hoạch đánh số quốc gi thì đ nh nghĩ các đ nh dạng củ thuê b o và củ
số quốc gi . Hầu hết các quốc gi đều có kế hoạch đánh số củ riêng mình.
hoạch truyền dẫn
iến tr c thực tế củ bất kỳ m t mạng đều phụ thu c vào m t số các yếu tố,
m t trong những yếu tố qu n tr ng nhất là các tiêu chuẩn truyền dẫn. Bất kỳ m t
t n hiệu nào đƣợc truyền đều mắc phải hiện tƣợng suy giảm, mức đ suy giảm tỉ lệ
với chiều dài củ đƣờng truyền dẫn. Quá trình chuyển mạch trong tổng đài cũng
làm suy giảm t n hiệu. Để tất cả các cu c g i đƣợc chấp nhận cần phải giữ sự
đ ng dạng củ tiếng nói để ngƣời nghe hiểu đƣợc, vì vậy m t kế hoạch truyền dẫn
cho mạng lu n lu n đƣợc yêu cầu.
t kế hoạch truyền dẫn t nh toán các thất
thoát tối đ cho phép củ tất cả các loại đƣờng truyền, đ ng thời cũng t nh toán
các thất thoát tối thiểu, bởi vì những tiếng lào xào do suy giảm trong t n hiệu tiếng
nói là kh ng thể chấp nhận đƣợc. Hình 1.9 trình bày m t v dụ củ m t kế hoạch
truyền, trên đó chỉ r các thất thoát th ng qu đại lƣợng Decibels(dB). Các thất
thoát này có đƣợc bằng nhiều phƣơng pháp đo đạc khác nh u trong nhiều mạng
khác nh u.
Trong các mạng n i hạt, các kết nối củ thuê b o b o g m các cặp d y đ ng,
m i thuê b o đƣợc cấp m t cặp. Ch ng đƣợc coi nhƣ là phần đầu tƣ qu n tr ng và
kém hiệu quả vì lƣợng tải trung bình hàng ngày trên m i thuê b o là rất thấp. Giá
thành đƣợc giảm tối thiểu bằng cách dùng các d y có chỉ số g uge thấp. Tuy
nhiên, các d y mảnh hơn có đ suy giảm lớn hơn trên m t đơn v chiều dài. Vì
vậy cần phải giới hạn chiều dài các kết nối thuê b o. Điều này ảnh hƣởng v tr
củ các tổng đài và hoạch đ nh vùng mạng n i hạt.

13


Trong mạng hợp nối, các tuyến giữ các tổng đài đƣợc dùng phù hợp với yêu
cầu củ tải, và cƣờng đ tải trên ch ng c o hơn trong mạng n i hạt. Vì vậy phải
dùng các d y có chỉ số g uge c o hơn để giảm thiểu mức suy giảm t n hiệu trên
m t đơn v chiều dài. Vì suy giảm kh ng ổn đ nh nên m t vài tuyến có qui m lớn
hơn so với khuếch đại t r kh ng kinh tế và t đƣợc dùng. Trong những năm gần
đ y ngƣời t dùng truyền dẫn số trong mạng hợp nối, dùng kỹ thuật điều chế xung
theo mã(PC ) khắc phục đƣợc vấn đề nêu trên. Thu c t nh vốn có củ PC là
dùng các đƣờng dẫn riêng biệt cho m i hƣớng truyền, tái tạo t n hiệu th y vì
khuếch đại đem đến chất lƣợng truyền dẫn c o hơn cũng nhƣ ổn đ nh hơn.
Cƣờng đ tải trung bình trên các tuyến trung kế lớn hơn hoặc bằng với cƣờng
đ tải trên mạng hợp nối. Tải trung kế đƣợc tập trung từ số lớn các thuê b o, và
các tuyến đƣợc h trợ m t cách ch nh xác để phù hợp với nhu cầu thực tế( ngƣợc
14


lại các mạch n i hạt phải đƣợc h trợ m t cách tùy ý kh ng phụ thu c vào tải trên
ch ng). Hơn nữ , mạng trung kế thực hiện m t số lƣợng lớn cả các điểm chuyển
mạch và các đƣờng truyền dẫn. Do đó nó trở thành m t thành phần cần làm việc
khẩn trƣơng và hiệu quả c o tránh tình trạng thất thoát trong việc xử lý các cu c
g i. Điều này có thể thực hiện đƣợc bằng cách x y dựng các chiến lƣợc đ nh tuyến
để giới hạn số lƣợng các liên kết trung kế trong m i cu c g i, bằng cách khuếch
đại trên các tuyến n log và dùng kỹ thuật truyền dẫn số.
Vì các b khuyếch đại là các thiết b kh ng đ nh hƣớng nên các mạch 4 d y
đƣợc dùng trên các tuyến n log có khuếch đại. B chuyển đổi 2 d y s ng 4 d y
đƣợc dùng ở những nơi mạch trung kế khuếch đại 4 d y đƣợc nối với các trung
t m chuyển mạch 2 d y. Do đó, m t khi sự truyền 4 d y đ ng đƣợc sử dụng thì
các trung t m chuyển mạch 4 d y trở nên đƣợc ƣ chu ng hơn.

t chiến lƣợc
đ nh tuyến thƣờng đƣợc dùng nhất là nếu m t cu c g i yêu cầu nhiều hơn h i liên
kết trung kế, ch ng sẽ đƣợc đ nh tuyến qu tầng c o nhất củ mạng trung kế trùng
với các tổng đài 4 d y và các đƣờng truyền dẫn riêng. Sự khuếch đại giảm thất
thoát qu mạng tạo điều kiện mức thất thoát có thể bằng kh ng.
Vấn đề suy giảm đƣợc khắc phục m t cách đáng kể trong các mạng truyền
dẫn số và có ƣu thế về chuyển mạch. Bản chất tự nhiên củ truyền dẫn số có thể
đạt đƣợc sự ổn đ nh trong c ng tác truyền dẫn, nhờ có các b lặp(repe ter) tái sinh
t n hiệu số, hơn hẳn phƣơng pháp khuyếch đại trong truyền dẫn tƣơng tự về khả
năng kháng nhiễu(noise). Thực vậy, trong mạng số hó hoàn toàn, sự suy giảm
còn đƣợc xem nhƣ m t phƣơng pháp nh n tạo để tạo cảm giác dễ ch u cho ngƣời
nghe. Do đó, trong m i trƣờng số hó tất cả các kết nối là rất tốt. Hơn nữ hiện
n y chuyển mạch số rẻ hơn chuyển mạch tƣơng tự. Tất cả hệ thống mạng hiện đại
đều dự trên cả chuyển mạch số và truyền dẫn số. Thực tế hiện tại cáp qu ng đã
đƣợc th y thế cho các m i trƣờng truyền dẫn khác.
R ràng trong tất cả các cu c g i quốc tế sẽ dùng m t số các liên kết truyền
dẫn t nhất là củ h i quốc gi , nó đòi h i phải có khuếch đại và tái sinh t n hiệu.
Tất cả các cu c g i quốc tế do đó sẽ đƣợc h trợ các đƣờng truyền 4 d y cũng nhƣ
chuyển mạch 4 d y ng y tại tổng đài chuyển mạch quốc tế. Các đƣờng cáp xuyên
đại dƣơng và các đƣờng vib đƣợc cung cấp bởi các vệ tinh hình thành nên các
đƣờng truyền quốc tế cơ bản, và các cầu vi b đƣợc dùng phủ k n trong các mạng
ch u lục. Sự phản xạ t n hiệu t n hiệu ở tầng đối lƣu đƣợc dùng để th ng tin với
những vùng nằm bên ki ch n trời. V dụ giữ m t quốc gi trên đất liền với các
đảo x h y các tàu dầu. T t cả các đƣờng truyền dẫn quốc tế mới th ng qu vệ
15


tinh và đƣờng cáp xuyên biển đều là đƣờng truyền dẫn số, ứng dụng nhiều kỹ
thuật mới nhƣ cáp qu ng làm gi tăng chất lƣợng đƣờng truyền quốc tế.
hoạch định tuy n

ế hoạch thứ 3 rất qu n tr ng để điều hành mạng, nó quyết đ nh t nh hiệu
quả hoạt đ ng củ mạng, đó là kế hoạch đ nh tuyến.

ế hoạch này đ nh r tất cả

các tiêu chuẩn đ nh tuyến cho các cu c g i dƣới m i tình huống. Nó chỉ r rằng
trong m t mạng hợp nối m t cu c g i có thể đƣợc đ nh tuyến giữ h i tổng đài
hoặc qu m t liên kết trực tiếp h y qu m t h y nhiều điểm trung gi n. Liên kết
trực tiếp đƣợc cung cấp tùy theo m t tiêu chuẩn nào đó, chẳng hạn nhƣ nếu tải lớn
hơn m t mức qui đ nh giữ h i tổng đài và các qui đ nh này là cụ thể hó các tiêu
chuẩn, là m t phần củ kế hoạch đ nh tuyến.
Tƣơng tự, trong mạng trung kế, kế hoạch đ nh tuyến b o g m các luật xác
đ nh nhiệm vụ cần thiết củ các tổng đài trung kế, làm thế nào ch ng nối với nh u,
ch ng có kiến tr c ph n cấp h y kh ng h y tất cả trên m t mạng ng ng hàng.
Trong các mạng tƣơng tự, kế hoạch đ nh tuyến b ảnh hƣởng bởi kế hoạch truyền,
nó đ nh r số tối đ các liên kết kh ng cần khuyếch đại có thể đƣợc dùng trên m t
cu c g i, và cho đó chỉ r số liên kết hợp nối tối đ , vì tất cả các liên kết trung kế
đều đƣợc khuyếch đại, và cũng chỉ r số tối đ các liên kết khuyếch đại 4 d y khi
chuyển mạch 2 d y đƣợc dùng. Bởi vì m i liên kết phải có m t thất thoát xác
đ nh( tiêu biểu là 3 dB) để đảm bảo t nh ổn đ nh. Trong m t mạng số có nhiều
điều lƣu ý khác trong kế hoạch đ nh tuyến.
Có nhiều kh

cạnh về kế hoạch đ nh tuyến. V dụ các mạch trên bất kỳ m t

tuyến nào là m t hƣớng h y h i hƣớng ; điều này có nghĩ là ch ng có thể
tiếp nhận cu c g i trên m t hƣớng h y cả h i hƣớng. ế hoạch đ nh tuyến phải có
các luật cho các quyết đ nh phù hợp với t nh kinh tế và kỹ thuật, và xem các mạch
h i hƣớng có hữu ch trên m i tuyến h y kh ng.
t lƣu ý khác là đ nh tuyến dự phòng có đƣợc dùng h y kh ng. Đ nh tuyến

dự phòng là quá trình cung cấp m t sự lự ch n thứ h i cho các cu c g i khi
ch ng vấp phải sự tắc nghẽn trên lự ch n thứ nhất. V dụ trên hình 1.10 có m t
tuyến trực tiếp giữ h i tổng đài A và B, tải giữ h i tổng đài th ng thƣờng đƣợc
cung cấp m t tuyến. Tuy nhiên, nếu kh ng có mạch nào rảnh trên tuyến trực tiếp
này thì bất kỳ m t cu c g i mới nào sẽ b mất trừ khi có m t tuyến thứ 2 để ch n.
Trong hình, m t ch n lự thứ 2 nhƣ vậy đƣợc chỉ qu tổng đài C. Đ nh tuyến dự
phòng kh ng những cung cấp m t tuyến dự phòng trong d ch vụ tổng quát mà còn
16


đƣợc thiết kế với mục tiêu đảm bảo sử dụng hiệu quả cả h i tuyến( tuyến thứ nhất
và tuyến thứ 2). Có thể chỉ đ nh tuyến có hiệu quả c o hơn là tuyến đầu tiên, trong
trƣờng hợp này là tuyến có t mạch phục vụ cho tải. Lƣợng tải thừ r đƣợc chi
cho tuyến thứ 2. Cả h i tuyến lu n đƣợc sử dụng m t cách có hiệu quả. Các tuyến
AB và AD là tuyến hiệu quả c o, và tuyến AC là tuyến h trợ lƣợng tải thừ từ
AB và AD cũng nhƣ trực tiếp từ A đến C.

Với các thiết b điểu khiển cơ, các chỉ th đ nh tuyến đƣợc x y dựng sẵn với
các d y dẫn phức tạp. Do đó rất khó và tốn nhiều thời gi n để th y đổi ch ng. Các
tổng đài số hiện đại linh hoạt hơn; các chỉ th đ nh tuyến t n tại dƣới dạng phần
mềm trong b nhớ máy t nh đƣợc th y đổi dễ dàng và nh nh chóng. Do đó, các
tuyến dự phòng đ ng đƣợc cung cấp cho phép đ nh tuyến lại tức thời( trên cơ sở
tạm thời) ng y khi có tắc nghẽn nghiêm tr ng xảy r h y khi các thành phần củ
mạng b hƣ. Đ nh tuyến đ ng trở thành m t đối tƣợng củ hệ thống quản lý mạng,
mục tiêu củ nó là tối ƣu việc sử dụng mạng dƣới m i điều kiện.
Tải tr n mạng điện thoại
Số lƣợng các cu c g i mà m t mạch h y m t nhóm mạch có thể tải trong
m t khoảng thời gi n cho trƣớc phụ thu c vào các thời gi n nắm giữ và các mẫu
cu c g i đến. V dụ nếu thời gi n nắm giữ cu c g i là 3 ph t, và các cu c g i đến
đ nh kỳ m i 3 ph t 1 lần, giả sử m i khoảng thời gi n đến củ m t cu c g i tiếp

ng y s u khi kết th c khoảng thời gi n trƣớc đó, m t mạch đơn theo lý thuyết có
thể mang 20 cu c g i trong m t giờ sẽ gần nhƣ toàn b 60 phút m t cách chính
xác, hay 100% thời gian. Nếu m t cu c g i thứ 21 đến trong khoảng thời gian m t
giờ đó, nó sẽ vấp phải sự tắc nghẽn và thất bại.
Mặt khác, nếu thời gian giữ m i cu c g i là 2 phút, mạch này có thể thực
hiện tối đ 30 cu c g i theo lý thuyết. Tuy nhiên trong thực tế, các cu c g i có các
17


khoảng thời gian chiếm mạch khác nhau, và tốc đ truy cập không ổn đ nh. Thật
vậy nếu 20 cu c g i đến trong khoảng thời gian m t giờ, thì vẫn có thể b chống
lấn lên nhau ngay cả thời gian giữ mạch trung bình là 3 ph t h y t hơn, m t số sẽ
b thất bại. Vì vậy bất kể các cu c g i b mất, thời gian chiếm mạch hiệu quả cũng
nh hơn 100%.
Trong khi có thể hiểu thời gian sở hữu mạch liên hệ với số lƣợng các cu c
đƣợc thực hiện kh ng đƣợc liên hệ m t cách đơn giản với số lƣợng các cu c g i
đƣợc thực hiện kh ng đƣợc liên hệ m t cách đơn giản với số cu c g i cung cấp.
Thời gian chiếm hữu là m t thực thể có thể đo lƣờng và đƣợc xem nhƣ là tải đƣợc
chuyển. Tổng thời gian của các cu c g i chia cho khoảng thời gian giám sát(với
các đơn v t nh trƣớc) g i là cƣờng đ tải. Đơn v tính là erlang(E).
Trong ví dụ ở trên, m t mạch đƣợc gán 60 phút chiếm hữu mạch trong
khoảng thời gian 1 giờ, do đó cƣờng đ tải là m t erlang.
Tƣơng tự, cƣờng đ

tải có thể đƣợc tính toán cho m t nhóm mạch. Ví dụ

trên hình 1.7 trình bày m t nhóm 5 mạch, m i mạch thực hiện m t số các cu c g i
trong khoảng thời gian 2 giờ. Các cu c g i b thất bại do tắc nghẽn không tính
đến.
Trong nhóm này:

Tổng thời gian g i= 349 phút
Cƣờng đ tài= 349/(2x60) = 2,9 erlang(E)
Cƣờng đ tải trên m t mạch = 2,9/5 = 0,58E
Cƣờng đ tải cũng có thể đƣợc tính bằng cách đo lƣờng ngay tức thời, trong
trƣờng hợp này nó bằng số cu c g i trung bình đƣợc xử lý.
A = C.h/T
Trong đó:

C là số cu c g i đƣợc xử lý trong thời gi n cho trƣớc;
h là thời gian g i trung bình trên m t cu c g i;
T là thời gian xem xét.

Để xác đ nh m t cách chính xác khả năng của các tổng đài và các tuyến,
đ ng thời dự đoán cƣờng đ tải trong tƣơng l i khi xét duyệt các kế hoạch mạng,
cần phải đo lƣờng tải tại các điểm khác nhau trong mạng. Trong khi mong muốn
đạt đƣợc các kết quả chính xác hoàn hảo thì việc gắn các đ ng h đo tải vào m i
mạch đầu cuối trên tổng đài là kh ng kinh tế. M t phƣơng pháp lấy mẫu thuận
18


tiện hơn sẽ đƣợc dùng. Trong tổng đài SPC việc ghi đƣợc thực hiện qua phần
mềm, nó có thể thực hiện giám sát toàn b . Tuy nhiên việc xử lý dữ liệu có thể rất
nặng nề và đắt tiền.

Các ý nghĩ chủ yếu của việc lấy mẫu là kiểm tra các mạch trong khoảng
thời gian chiếm hữu theo đ nh kỳ.Tổng số thời gian g i đƣợc phát hiện đƣợc chia
cho số lần kiểm thử để có đƣợc thời gian g i trung bình. Ví dụ, nếu kiểm thử
nhóm của các mạch nhƣ trong hình 1.7 đƣợc thực hiện m i 10 ph t, nhƣ trình bày
bằng các đƣờng d c, thời gian các mạch bận là 36 phút trong khoảng 2 giờ. Vì có
12 mẫu, tải trung bình đƣợc thực hiện bởi nhóm đƣợc tính bằng 36/12 = 3,0E.

Điều này rất giống với giá tr trung bình 349/120 = 2,9E đạt đƣợc bằng cách chia
tổng thời gian bận thực tế với khoảng thời gian xem xét tính bằng phút.
Tải th y đổi tùy vào thời gian trong ngày, các ngày trong tuần, mùa và v trí
đ a lý. Các thuê bao cá nhân thực hiện cu c g i m t cách ngẫu nhiên, m i tổng đài
và m i tuyến trải qua các khoảng thời gi n c o điểm sử dụng trong m i ngày.
Trong các tổng đài thu c vùng kinh tế tr ng điểm, giờ c o điểm thƣờng là buổi
sáng. Trong các vùng d n cƣ có thể xẩy ra vào buổi tối. Trong các vùng tr ng
điểm kinh tế, tải giảm vào ngày chủ nhật và thƣờng c o điểm vào giữa tuần. Mặt
khác tải quốc n i c o điểm vào cuối tuần khi các gi đình sum h p và giá cƣớc
giảm. Tải quốc tế thƣờng gi tăng vào mù hè.
19


Tƣơng tự, tải từ các thuê bao cá nhân thì yếu hơn. Trong m t ngày chỉ vài
cu c g i, tải trên các thuê bao này chỉ có cƣờng đ khoảng 0,33 erlang. Tuy nhiên,
vì tải từ nhiều thuê b o đổ về m t tổng đài, mức trung bình tải lớn hơn có thể dự
đoán đƣợc trong bất cứ thời gi n cho trƣớc nào. Khi tải qua quá trình xử lý của
tổng đài nó trở nên trong suốt hơn. Trên các tuyến hợp nối cũng nhƣ các đƣờng
trung kế tải trở nên thuần thục và trong suốt. Các tuyến này có khả năng vận
chuyển lớn hơn mức tối đ có thể. Cũng tƣơng tự, m t tổng đài đƣợc thiết kế với
các thiết b có khả năng thực thi cho lƣợng tải dự đoán th y vì căn cứ trên tổng tải
củ thuê b o trong trƣờng hợp cùng khởi đ ng đ ng thời. Điều này nhận ra rằng
sẽ có trƣờng hợp m t cu c g i đến tổng đài sẽ kh ng đƣợc đáp ứng.
Khả năng thực thi tải lớn nhất vấp phải sự giám sát liên tục bởi các thiết b
sử dụng theo chế đ ngắn hạn, vì vậy mức thất thoát cho phép đƣợc ch n và khả
năng tải đạt đến m t mức đ cho trƣớc với mức thất thoát qui đ nh trong giờ cao
điểm. Ví dụ, nếu m t cu c g i thất bại trong m t trăm cu c g i thì hoàn toàn có
thể chấp nhận đƣợc.
Các nghiên cứu toán h c về lƣu thoại hay lý thuyết về lƣu lƣợng trên mạng
Viễn th ng đƣợc dùng để đảm bảo khả năng thất thoát cu c g i ở m t mức đ có

thể chấp nhận đƣợc đối với các thuê b o, đ ng thời có tính kinh tế đối với sự giám
sát. Tuy nhiên, cần nhớ rằng các đƣờng n i hạt phải đƣợc cung cấp trên m i thuê
b o và đ y là các ngu n phát cơ bản của tất cả tải.
Số lƣợng chính xác của thiết b , hay mạch đƣợc cung cấp bằng cách tính toán
từ các bảng đƣợc dẫn xuất từ lý thuyết lƣu lƣợng. Nhƣ trong tất cả các ứng dụng
toán h c, tính chất th y đổi cần phải đƣợc xem xét các điều kiện bên trong tổng
đài, tải ngẫu nhiên, và dùng phép phân bố xác suất để xấp xỉ số lƣợng tải.
Để kế hoạch đầy đủ thì cần đo lƣờng tải trong suốt thời gian bận. Trong
những năm gần đ y, nhằm gi tăng việc dùng điện thoại, cả trong phạm vi quốc
gi cũng nhƣ các vùng kinh tế tr ng điểm, thời gian bận đƣợc tăng thêm m t số
giờ và khoảng thời gi n đo lƣờng phù hợp không phải luôn luôn trùng m t cách
chính xác với thời gi n c o điểm. Đ i khi các kết quả là kh ng đầy đủ nhƣng hoạt
đ ng ghi trong các tổng đài SPC có thể hạn chế đƣợc vấn đề này.
1.1.5. Hoạc đ nh mạng
Nhu cầu trên các mạng lu n th y đổi. M t hoạt đ ng kinh tế mới phát triển
sẽ tạo ra m t lƣợng tải mới. Các khách hàng mới yêu cầu kết cuối trên các tổng
đài n i hạt. Các ý tƣởng mới có thể tạo r các c o điểm tải trên mạng, cũng có thể
20


là m t yêu cầu m t sắp xếp đặc biệt nào đó, nếu chúng không gây ra tắc nghẽn
mạng. Các d ch vụ mới dùng điện thoại, nhƣ là thƣ điện tử, facsimile và truyền dữ
liệu có thể có các đặc tính tải khác nhau so với tải truyền thống trên mạng điện
thoại.
Để các mạng khác nhau có thể tiếp tục với các yêu cầu th y đổi các mẫu tải,
chúng phải thƣờng xuyên đƣợc chỉnh lại. Chúng phải đƣợc nhìn nhận tổng quát
dƣới dạng các câu h i sau:
 Khi nào cần cung cấp m t tuyến trực tiếp giữa hai tổng đài h y gi tăng số
lƣợng các mạch trên m t tuyến có sẵn?
 Khi nào cần lắp thêm tổng đài mới?

 Nơi nào sẽ lắp đặt?
Các quyết đ nh này cấu thành m t nguyên tắc hoạch đ nh mạng. Nó yêu cầu
các sự kiện, các luật điều hành và m t cơ cấu để thực thi. Các sự kiện có đƣợc từ
việc đo lƣờng tải trên tất cả các tổng đài. Các luật điều hành bao g m các chỉ dẫn
theo lý thuyết, các khía cạnh ch n lựa kinh tế, và khả năng của tổng đài cũng nhƣ
của thiết b truyền dẫn. Các luật đƣợc thiết kế để tối ƣu giá thành và năng lực kiểm
soát tải của mạng. Cơ cấu phải xác đ nh đƣợc phạm vi mà luật áp dụng, và cung
cấp các kế hoạch nhƣ đã thảo luận ở trên cũng nhƣ c ng tác báo hiệu và m t kế
hoạch t nh cƣớc. Công việc xác đ nh sau cùng là giá cả d ch vụ, bảo trì giám sát
mạng thu từ thuê b o nhƣ thế nào.
Các kế hoạch rõ ràng có ảnh hƣởng với nhau, trong mối tƣơng qu n ch ng
kết hợp các chỉ tiêu kỹ thuật (nhƣ các giới hạn truyền dẫn) với các chính sách và
cân nhắc về kinh tế (ví dụ nhƣ giá cƣớc). Tuy nhiên, tất cả các quyết đ nh đều phải
có hiệu quả về giá thành. Do đó, kh ng những cần phải biết m t tổng đài mới cần
thiết cho m t vùng nào đó, mà còn cần thiết xác đ nh chính xác v trí nào tổng đài
sẽ đƣợc đặt. Tổng giá thành của thiết b chuyển mạch, kế hoạch truyền dẫn, và sự
điều tiết phải là tối ƣu. Việc c n đối dựa trên giá cả hiện hành, kỹ thuật đƣợc
dùng. Đo đó m t kỹ thuật mới đƣợc đƣ r kh ng những do lợi ích của nó mà còn
hiệu quả về kinh tế.
1.2. Mạng viễn thông thế hệ mới NGN(Next Generation Network)
1.2.1. Khái niệm
ạng viễn th ng thế hệ mới có nhiều tên g i khác nh u, chẳng hạn nhƣ:


ạng đ d ch vụ (cung cấp nhiều loại d ch vụ khác nh u)
21




ạng h i tụ (h trợ cho cả lƣu lƣợng thoại và dữ liệu, cấu tr c mạng h i
tụ)



ạng ph n phối (ph n phối t nh th ng minh cho m i phần tử trong
mạng)



ạng nhiều lớp (mạng đƣợc ph n phối r nhiều lớp mạng có chức năng
đ c lập nhƣng h trợ nh u th y vì m t khối thống nhất nhƣ trong mạng
TDM).

Cho tới hiện n y, mặc dù các tổ chức viễn th ng quốc tế và cùng các nhà
cung cấp thiết b viễn th ng trên thế giới đều rất qu n t m và nghiên cứu về chiến
lƣợc phát triển NGN nhƣng vẫn chƣ có m t đ nh nghĩ cụ thể và ch nh xác nào
cho mạng NGN. Do đó đ nh nghĩ mạng NGN nêu r ở đ y kh ng thể b o hàm
hết m i chi tiết về mạng thế hệ mới, nhƣng nó có thể tƣơng đối là khái niệm
chung nhất khi đề cập đến NGN.
Bắt ngu n từ sự phát triển củ c ng nghệ th ng tin, c ng nghệ chuyển mạch
gói và c ng nghệ truyền dẫn băng r ng, mạng th ng tin thế hệ mới (NGN) r đời
là mạng có cơ sở hạ tầng th ng tin duy nhất dự trên c ng nghệ chuyển mạch gói,
triển kh i các d ch vụ m t cách đ dạng và nh nh chóng, đáp ứng sự h i tụ giữ
thoại và số liệu, giữ cố đ nh và di đ ng.
Nhƣ vậy, có thể xem mạng th ng tin thế hệ mới là sự t ch hợp mạng thoại
PSTN, chủ yếu dự trên kỹ thuật TD , với mạng chuyển mạch gói, dự trên kỹ
thuật IP/AT . Nó có thể truyền tải tất cả các d ch vụ vốn có củ PSTN đ ng thời
cũng có thể nhập m t lƣợng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể giảm nhẹ
gánh nặng củ PSTN.

Tuy nhiên, NGN kh ng chỉ đơn thuần là sự h i tụ giữ thoại và dữ liệu mà
còn là sự h i tụ giữ truyền dẫn qu ng và c ng nghệ gói, giữ mạng cố đ nh và di
đ ng. Vấn đề chủ đạo ở đ y là làm s o có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá
trình h i tụ này.

t vấn đề qu n tr ng khác là sự bùng nổ nhu cầu củ ngƣời sử

dụng cho m t khối lƣợng lớn d ch vụ và ứng dụng phức tạp b o g m cả đ
phƣơng tiện, phần lớn trong đó là kh ng đƣợc trù liệu khi x y dựng các hệ thống
mạng hiện n y.
1.2.2. Đặc điểm của mạng NGN
Mạng NGN có b n đặc điểm chính:
 Nền tảng là hệ thống mạng mở.


ạng NGN là do mạng d ch vụ th c đẩy, nhƣng d ch vụ phải thực hiện đ c
lập với mạng lƣới.
22




ạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dự trên m t gi o thức thống nhất.

 Là mạng có dung lƣợng ngày càng tăng, có t nh th ch ứng cũng ngày càng
tăng, có đủ dung lƣợng để đáp ứng nhu cầu.
Trƣớc hết, do áp dụng cơ cấu mở mà :
 Các khối chức năng củ tổng đài truyền thống chi thành các phần tử mạng
đ c lập, các phần tử đƣợc ph n theo chức năng tƣơng ứng, và phát triển
m t cách đ c lập.

 Gi o diện và gi o thức giữ các b phận phải dự trên các tiêu chuẩn tƣơng
ứng.
Việc ph n tách làm cho mạng viễn th ng vốn có dần dần đi theo hƣớng mới,
nhà kinh do nh có thể căn cứ vào nhu cầu d ch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ
chức mạng lƣới. Việc tiêu chuẩn hó gi o thức giữ các phần tử có thể thực hiện
nối th ng giữ các mạng có cấu hình khác nhau.
Thứ h i, mạng NGN là mạng d ch vụ th c đẩy, với đặc điểm củ :
 Chi tách d ch vụ với điều khiển cu c g i
 Chi tách cu c g i với truyền tải
ục tiêu ch nh củ chi tách là làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng,
thực hiện m t cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp d ch vụ. Thuê b o có
thể tự bố tr và xác đ nh đặc trƣng d ch vụ củ mình, kh ng qu n t m đến mạng
truyền tải d ch vụ và loại hình đầu cuối. Điều đó làm cho việc cung cấp d ch vụ
và ứng dụng có t nh linh hoạt c o.
Thứ b , NGN là mạng chuyển mạch gói, gi o thức thống nhất.

ng th ng tin

hiện n y, dù là mạng viễn th ng, mạng máy t nh h y mạng truyền hình cáp, đều
kh ng thể lấy m t trong các mạng đó làm nền tảng để x y dựng cơ sở hạ tầng
th ng tin. Nhƣng mấy năm gần đ y, cùng với sự phát triển củ c ng nghệ IP,
ngƣời t mới nhận thấy r

ràng là mạng viễn th ng, mạng máy t nh và mạng

truyền hình cáp cuối cùng r i cũng t ch hợp trong m t mạng IP thống nhất, đó là
xu thế lớn mà ngƣời t thƣờng g i là dung hợp b mạng . Gi o thức IP làm cho
các d ch vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối th ng các mạng khác nh u;
con ngƣời lần đầu tiên có đƣợc gi o thức thống nhất mà b mạng lớn đều có thể
chấp nhận đƣợc; đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở th ng tin

quốc gi (NII). Gi o thức IP thực tế đã trở thành gi o thức ứng dụng vạn năng và
bắt đầu đƣợc sử dụng làm cơ sở cho các mạng đ d ch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn
ở thế bất lợi so với các chuyển mạch kênh về mặt khả năng h trợ lƣu lƣợng thoại
và cung cấp chất lƣợng d ch vụ đảm bảo cho số liệu. Tốc đ đổi mới nh nh chóng
23


trong thế giới Internet, mà nó đƣợc tạo điều kiện bởi sự phát triển củ các tiêu
chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này.

1.2.3.Các công nghệ trong mạng NGN
Công nghệ chuyển mạch
Chuyển mạch cũng là m t thành phần trong lớp mạng chuyển tải củ cấu
tr c NGN nhƣng có những th y đổi lớn về mặt c ng nghệ so với các thiết b
chuyển mạch TD

trƣớc đ y. C ng nghệ chuyển mạch củ mạng thế hệ mới là

IP, AT , AT /IP h y

PLS thì hiện n y vẫn chƣ xác đ nh r , tuy nhiên nói

chung là dự trên c ng nghệ chuyển mạch gói, cho phép hoạt đ ng với nhiều tốc
đ và d ch vụ khác nh u.
Công nghệ truyền dẫn
Trong cấu tr c mạng thế hệ mới, truyền dẫn là m t thành phần củ lớp kết
nối (b o g m chuyển tải và truy nhập). C ng nghệ truyền dẫn củ mạng thế hệ
mới là SDH, WD

với khả năng hoạt đ ng mềm dẻo, linh hoạt, thuận tiện cho

kh i thác và điều hành quản lý.
Các tuyến truyền dẫn SDH hiện có và đ ng đƣợc tiếp tục triển kh i r ng rãi
trên mạng viễn th ng là sự phát triển đ ng hƣớng theo cấu tr c mạng mới. Cần
tiếp tục phát triển các hệ thống truyền dẫn c ng nghệ SDH và WD , hạn chế sử
dụng c ng nghệ PDH.
24