Báo Cáo Giới thiệu mạng viễn thông thế hệ mới ngn và công nghệ chuyển mạch gói

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ SỐ SPC.
I. GIỚI THIỆU CHUNG
Tổng đài điện tử SPC (Store Program Controller ) là tổng đài được điều khiển theo chương trình ghi sẵn trong bộ nhớ chương trình điều khiển lưu trữ. Người ta dùng bộ vi xử lý để điều khiển một lượng lớn công việc một cách nhanh chóng bằng phần mềm xử lý đã được cài sẵn trong bộ nhớ chương trình. Phần dữ liệu của tổng đài - như số liệu thuê bao, bảng phiên dịch, xử lý địa chỉ thuê bao, thông tin định tuyến, tính cước - được ghi sẵn trong bộ nhớ số liệu. Nguyên lý chuyển mạch như trên gọi là chuyển mạch được điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC.
Tổng đài SPC vận hành rất linh hoạt, dễ bổ sung và sửa chữa. Do đó các chương trình và số liệu được ghi trong bộ nhớ có thể thay đổi theo yêu cầu của người quản lí mạng. Với tính năng như vậy, tổng đài SPC dễ dàng điều hành hoạt động nhanh thoả mãn theo nhu cầu của thuê bao, cung cấp cho thuê bao nhiều dịch vụ.
Trong tổng đi điện tử số công việc đo thử trạng thái làm việc của các thiết bị bên trong cũng như các tham số đường dây thuê bao và trung kế được tiến hành tự động và thường kỳ. Các kết quả đo thử và phát hiện sự cố được in ra tức thời hoặc hẹn giờ nên thuận lợi cho công việc bảo dưỡng định kỳ.
Thiết bị chuyển mạch của tổng đài SPC làm việc theo phương thức tiếp thông từng phần. Điều này dẫn đến tồn tại các trường chuyển mạch được cấu tạo theo phương thức tiếp thông nên hoàn toàn không gây ra tổn thất dẫn đến quá trình khai thác cũng không tổn thất.
Tổng đài điện tử số xử lý đơn giản với các sự cố vì chúng có cấu trúc theo các phiến mạch in liên kết kiểu cắm. Khi một phiến mạch in có lỗi thì nó được tự động phát hiện nhờ chương trình bảo dưỡng và chuẩn đoán.
II. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN.
Viễn thông là cơ sở cho sự phát triển của xã hội. Sự phát triển của cơ sở hạ tầng viễn thông là yếu tố quan trọng thúc đẩy nền kinh tế phát triển góp phần nâng cao đời sống xã hội. Nhờ kế thừa được các thành tựu của khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp điện tử, công nghệ thông tin mà ngành thông tin viễn thông trên thế giới đã có những bước tiến nhảy vọt. Thông tin số đã thâm nhập vào cuộc sống hàng ngày đem lại sự thuận lợi cho người sử dụng với độ tin cậy cao, tốc độ truyền dẫn lớn.
Hệ tổng đài dùng nhân công gọi là loại dùng điện tử được xây dựng ở New Haven của Mỹ năm 1878 là tổng đài thương mại thành công đầu tiên trên thế giới. Hệ tổng đài tự động không cần có nhân công được Strowger của Mỹ phát minh năm 1889. Version cải tiển của mô hình này gọi là hệ tổng đài kiểu Strowger, các cuộc gọi được kêt nối lien tiếp tùy theo các số điện thoại trong hệ thập phân và do đó được gọi là hệ thống gọi theo từng bước. EMD(Edelmaltall-Drehwahler) do công ty Siemens của Đức phát triển cũng thuộc; hệ thống này còn được gọi là hệ tổng đài cơ vì các chuyển mạch của nó được vận hành theo nguyên tắc cơ điện
Do đại chiến thế giới thứ II bùng nổ, sự cố gắng lập nên các hệ thống tổng đài mới bị tạm thời đình chỉ. Sau chiến tranh, nhu cầu về các hệ thống tổng đài có khả năng xử lý các cuộc gọi đường dài tự động và nhanh chóng đã tăng lên. Ericsson của Thụy Điển đã có khả năng xử lý các vấn đề phức tạp về tính cước và truyền cuộc gọi tái sinh bằng cách phát triển thành công hệ tổng đài có các thanh chéo (Cross bar). Hệ tổng đại có các thanh chéo được đặc điểm hóa bằng việc tách hoàn toàn việc chuyển mạch cuộc gọi và các mạch điều khiển được phát triển đồng thời ở Mỹ.
Năm 1965, một hệ thống tổng đài điện tử thương mại có dung lượng lớn gọi là hệ ESS số 1 được thương mại hóa thành công ở Mỹ , do vậy đã mở ra một kỷ nguyên mới cho các hệ tổng đài điện tử
Đến năm 1970 tổng đài điện tử số đầu tiên được lắp đặt và đưa vào khai thác ở Pháp. Tháng 1 năm 1976 tổng đài chuyển tiếp theo phương thức chuyển mạch số mang tính chất thương mại đầu tiên trên thế giới đã được lắp đặt và đưa vào khai thác. Tổng đài này có dung lượng 107.000 kênh và mạch nghiệp vụ nó có thể truyền tải tới 47.500 Erlang và có khả năng chuyển mạch 150 cuộc gọi trong 1 giây.
Tổng đài E 10B(OCB-181) của hãng ACALTER là tổng đài nội hạt đầu tiên dùng phương thức chuyển mạch rõ, đồng thời một số tổng đài của hãng khác cũng xuất hiện trên thị trường. Từ năm 1947 đến 1976 là giai đoạn phát triển nhanh nhất và có hiệu quả kỹ thuật. Tổng đài số đã có những nghiên cứu lý luận quan trọng bổ ích trong lĩnh vực chuyển mạch số. Công việc cải tạo trong mạch viễn thông theo phương thức số hoá và hợp nhất đa dịch vụ.



CHƯƠNG II: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ CỦA CÁC KHỐI TRONG TỔNG ĐÀI SPC.
I. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỔNG ĐÀI SPC
Mạng trung tâm chuyển mạch gồm các tổng chuyển mạch phân kênh theo thời gian cho phép các tín hiệu trên khe thời gian ghép kênh nào cũng được chuyển nhập đến khe thời gian ghép kênh khác. Các nguồn tín hiệu khác được gắn vào mạng trung tâm chuyển mạch, các nguồn này gồm các âm hiệu tổng hợp, các thiết bị xử lý báo hiệu. Việc điều khiển toàn mạng được thực hiện bởi bộ xử lý dùng chương trình ghi sẵn, có các đường thông đến các phần tử khác nhau.
Các thiết bị đầu vào, đầu ra được dùng để tạo nên nhiều chức năng khác nhau cho hệ thống như quản lý quay số thu nhận các loại cảnh báo, giám sát lưu thoại, báo hiệu kênh chung.
Sau đây ta nghiên cứu các hoạt động của một bộ chuyển mạch số trong tổng đài đơn gian như sau.

[TABLE="align: left"]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Hình 1: Sơ đồ hoạt động của bộ chuyển mạch tổng đài.
Trong hình trên bộ chuyển mạch số gồm có ba cấp điều khiển: Một bộ điều khiển hệ thống, các bộ tiền xử lý và bộ điều khiển tại bộ tập trung đường dây. Các tín hiệu tương tự cho vào mạch thuê bao BORSCHT được đổi sang dạng số, được đưa vào các khe thời gian trong đường ghép kênh sơ cấp. Đường ghép kênh sơ cấp có thể được thực hiện theo hai hình thức: theo luật m và A. Một yêu cầu dịch vụ phát hiện bởi chức năng trong các chức năng của mạch giao tiếp thuê bao BORSCHT và chứa trong bộ xử lý chung cho nhiều đường dây, kênh báo hiệu chung trên đường ghép kênh sơ cấp được dùng để chuyển đi các tin giữa bộ xử lý từ các mạch lấy tín hiệu báo hiệu, các mạch này luôn theo dõi đường ghép kênh sơ cấp, bộ tiền xử lý liên lạc với một bộ điều khiển toàn mạng có thể thấy khi ta theo dõi các bước xử lý. Các tin tức từ bộ tiền xử lý từ các mạch lấy tín hiệu báo hiệu, các mạch này luôn theo dõi đường ghép kênh sơ cấp, bộ tiền xử lý liên lạc với một bộ điều khiển hệ thống qua một đầu vào/ra đã cấp sẵn.Chức năng điều khiển toàn mạng có thể thấy khi ta theo dõi các bước xử lý trong một cuộc gọi. Một thuê bao nhấc máy, mạch BORSCHT phát hiện dòng điện kín mạch. Một bộ vi xử lý quét đường dây mắc nối tiếp với tất cả các mạch BORSCHT và phát hiện nhấc máy. Bộ xử lý thông báo một tin tức nhấc máy đến bộ tiền xử lý có liên quan đến nó (Tin tức nhấc máy được truyền đi trên kênh báo hiệu trong bộ ghép sơ cấp). Sau khi nhận được tin tức nhấc máy bộ tiền xử lý khởi động bộ đếm thời gian để xét khoảng thời gian nhấc máy dưới dạng số và loại ra các loại nhiều trong đài thoại này. khi bộ tiền xử lý đã kiểm tra chắc chắn nơi nào đã nhấc máy, nó ngắt bộ điều khiển hệ thống và gửi một tin tức cho biết có thuê bao nhấc máy. Bộ điều khiển các bước xử lý cuộc gọi bằng cách xem thuê bao này thuộc loại nào trong bộ nhớ để quyết định thuê bao này thuộc loại nào trong bộ nhớ để quyết định thuê bao này được phép sử dụng loại dịch vụ nào.
II. CẤU TRÚC CỦA TỔNG ĐÀI SPC
2.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA TỔNG ĐÀI



CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ MỚI NGN VÀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH GÓI.
I. MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ MỚI NGN ( Next Generation Network)
1. Khái niệm.
Mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn như:


Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau)
Mạng hội tụ (hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và dữ liệu, cấu trúc mạng hội tụ)
Mạng phân phối (phân phối tính thông minh cho mọi phần tử trong mạng)
Mạng nhiều lớp (mạng được phân phối ra nhiều lớp mạng có chức năng độc lập nhưng hỗ trợ nhau thay vì một khối thống nhất như trong mạng TDM).
Cho tới hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và cùng các nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triển NGN nhưng vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể và chính xác nào cho mạng NGN. Do đó định nghĩa mạng NGN nêu ra ở đây không thể bao hàm hết mọi chi tiết về mạng thế hệ mới, nhưng nó có thể tương đối là khái niệm chung nhất khi đề cập đến NGN.
Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thông tin thế hệ mới (NGN) ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động.
Như vậy, có thể xem mạng thông tin thế hệ mới là sự tích hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa trên kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói, dựa trên kỹ thuật IP/ATM. Nó có thể truyền tải tất cả các dịch vụ vốn có của PSTN đồng thời cũng có thể nhập một lượng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể giảm nhẹ gánh nặng của PSTN.
Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động. Vấn đề chủ đạo ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình hội tụ này. Một vấn đề quan trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của người sử dụng cho một khối lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phương tiện, phần lớn trong đó là không được trù liệu khi xây dựng các hệ thống mạng hiện nay.
2. Đặc điểm của mạng NGN.
Mạng NGN có bốn đặc điểm chính:


Nền tảng là hệ thống mạng mở.
Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy, những dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lưới.
Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất.
Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng cũng ngày càng tăng, có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu.
Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà :
- Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độc lập, các phần tử được phân theo chức năng tương ứng, và phát triển một cách độc lập.
- Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng.
Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có dần dần đi theo hướng mới, nhà kinh doanh có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức mạng lưới. Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện nối thông giữa các mạng có cấu hình khác nhau.
Thứ hai, mạng NGN là mạng dịch vụ thúc đẩy, với đặc điểm của:
- Chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi
- Chia tách cuộc gọi với truyền tải.
Mục tiêu chính của chia tách là làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng, thực hiện một cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ. Thuê bao có thể tự bố trí và xác định đặc trưng dịch vụ của mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ và loại hình đầu cuối. Điều đó làm cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao.
Thứ ba, NGN là mạng chuyển mạch gói, giao thức thống nhất. Mang thông tin hiện nay, dù là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin. Nhưng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, người ta mới nhận thấy rõ ràng là mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp cuối cùng rồi cũng tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn mà người ta thường gọi là “dung hợp ba mạng”. Giao thức IP làm cho các dịch vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối thông các mạng khác nhau; con người lần đầu tiên có được giao thức thống nhất mà ba mạng lớn đều có thể chấp nhận được; đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia (NII). Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu được sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn ở thế bất lợi so với các chuyển mạch kênh về mặt khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu. Tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới Internet, mà nó được tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này.