Giáo trình Tổ chức mạng viễn thông

103 trang phuongnguyen 9730

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Tổ chức mạng viễn thông", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

giao_trinh_to_chuc_mang_vien_thong.doc

Nội dung text: Giáo trình Tổ chức mạng viễn thông

Giáo trình TỔ CHỨC MẠNG VIỄN THÔNG 1
MỤC LỤC Chương 1: Tổng Quan Về Mạng Viễn Thông 4 1.1, Các khái niệm cơ bản trong lĩnh vực viễn thông 4 1.2,Các thành phần cơ bản của mạng viễn thông 7 1.3, Mô hình các dịch vụ viễn thông 8 d) Dịch vụ truyền thông đa phương tiện 12 Chương 2, Mạng Lưới Truyền Thông Công Cộng 14 2.1. Khái niện, phân loại và điều kiện kết cấu 14 2.1.1, Khái niệm 14 2.1.2, Phân loại mạng lưới truyền thông và điều kiện kết cấu 14 2.2, Mạng chuyển mạch và điện thoại 15 Chương 3 18 Các kế hoạch cơ bản xây dựng mạng viễn thông 18 3.1, Giới thiệu chung 18 3.2, Trình tự thực hiện quá trình lập kế hoạch 19 3.2.1, Xác định mục tiêu xây dựng mạng 20 3.2.2. Lập kế hoạch dài hạn 22 3.2.3. Kế hoạch trung hạn 22 3.2.4. Dự báo nhu cầu 23 3.3. Dự báo nhu cầu 24 3.3.1. Khái niệm 24 3.3.2. Tăng trưởng nhu cầu 25 3.3.3. Các bước xác định nhu cầu 26 3.3.4. Các phương pháp xác định nhu cầu 28 3.4. Dự báo lưu lượng 30 3.4.1. Khái niệm 30 3.4.2. Các bước xác định lưu lượng 30 3.4.3. Các phương pháp xác định dự báo lưu lượng 31 3.5. KẾ HOẠCH ĐÁNH SỐ 35 3.5.1. Giới thiệu 35 3.5.2. Các hệ thống đánh số 35 3.5.3. Cấu tạo số 36 3.5.4. Các thủ tục cho việc lập kế hoạch đánh số 36 2
3.6. KẾ HOẠCH ĐỊNH TUYẾN 40 3.6.1. Giới thiệu 40 3.6.2. Các phương pháp định tuyến 40 3.7. KẾ HOẠCH TÍNH CƯỚC 41 3.7.1. Giới thiệu chung 41 3.7.2. Các tiêu chí cho việc tính cước 42 3.7.3. Các hệ thống tính cước 43 3.8. KẾ HOẠCH BÁO HIỆU 46 3.8.1. Giới thiệu 46 3.8.2. Phân loại báo hiệu 46 3.9. KẾ HOẠCH ĐỒNG BỘ 47 3.9.1.Giới thiệu chung 47 3.9.2. Các phương thức đồng bộ mạng 48 3.9.4. Mạng đồng bộ Việt Nam 51 3.10. Kế hoạch chất lượng thông tin 52 3.10.1. Chất lượng chuyển mạch 52 3.10.2. Chất lượng truyền dẫn 52 3.10.3. Độ ổn định 53 Chương 4, Quy hoạch mạng viễn thông54 4.1. Quy hoạch vị trí tổng đài 54 4.1.1.Giới thiệu 54 4.1.2. Phương pháp qui hoạch vị trí tổng đài 54 4.1.3. Chi phí thiết bị 56 4.2. Quy hoạch mạng truyền dẫn 57 4.2.1. Giới thiệu 57 4.2.2. Cấu hình mạng truyền dẫn 58 4.2.3. Các dạng cơ bản của truyền dẫn 60 4.2.5. Ví dụ cấu hình mạng truyền dẫn 61 4.2.6. ĐỊNH TUYẾN 61 4.2.6. TẠO NHÓM KÊNH 62 4.3. Quy hoạch mạng lưới thuê bao 63 CHƯƠNG 5, QUẢN LÝ MẠNG VIỄN THÔNG 64 5.1. Tầm quan trọng của công tác quản lý mạng viễn thông 64 5.2. Mạng quản lý mạng viễn thông TMN 64 5.2.1. Giới thiệu về TMN 64 5.2.2. Các chức năng quản lý của TMN 65 CHƯƠNG 6, MẠNG ĐA DỊCH VỤ TÍCH HỢP SỐ ISDN 72 6.1. Đặc điểm của mạng viễn thông khi chưa có ISDN 72 3
6.2. Khái niệm về ISDN 72 6.2.1. ISDN 72 6.2.2. Mục đích của ISDN 72 CHƯƠNG 7, MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN 76 7.1. Sự ra đời của NGN 76 7.2. Cấu trúc mạng 79 7.2.1. Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN 80 7.2.2. Phân tích 81 7.3. Dịch vụ triển khai trong NGN 88 7.3.2. Nhu cầu NGN đối với các nhà cung cấp dịch vụ 89 7.3.3. Yêu cầu của khách hàng 91 7.3.4. Dịch vụ NGN 91 4
Chương 1: Tổng Quan Về Mạng Viễn Thông 1.1, Các khái niệm cơ bản trong lĩnh vực viễn thông Gần đây, máy tính phát triển nhanh, khả năng làm việc nhanh và giá thành giảm đến nỗi chúng ứng dụng khắp mọi nơi trên thế giới và xâm nhập vào mọi lĩnh vực. Do sự đa dạng và tinh vi của máy tính và sự phát triển nhanh của các trạm làm việc, nhu cầu về mạng viễn thông truyền tải thông tin không ngừng phát triển. Các mạng này khả năng cung cấp các đường truyền thông để chuyển các số liệu trong lĩnh vực công nghệ, khoa học kỹ thuật và đảm bảo đáp ứng các loại ứng dụng phong phú khác nhau từ giải trí cho tới các công việc phức tạp. Các mạng này còn có khả năng truyền tải thông tin với tốc độ khác nhau từ vài ký tự trong một giây tới hàng Gbit/s. Theo một nghĩa rộng hơn, các mạng này cung cấp chức năng truyền tải thông tin một cách linh hoạt. Thông tin truyền tải với tốc độ khác nhau, độ an toàn và độ tin cậy cao. Điểm này khác xa so với khả năng của mạng điện thoại được hình thành để truyền tải tín hiệu tiếng nói với tốc độ cố định 64Kbit/s, độ an toàn và tin cậy không đồng bộ. Điểm quan trọng ở đây là các thiết bị trên mạng viễn thông cùng có sự thoả thuận về việc trình bày thông tin dưới dạng số và các thủ tục trên các đường truyền. Tất cả các quy ước, thoả thuận và các quy tắc nhằm xác định thông tin số trao đổi với nhau gọi là các giao thức thông tin (communication protocol). Sự kết hợp (marriage) giữa hai công nghệ hàng đầu viễn thông và máy tính là một thách thức mới cho các nhà khoa học, kỹ sư và các nhà thiết kế. Truyền thông là việc truyền thông tin từ một điểm tới một điểm khác, gồm có truyền thông cơ học (bưu chính) và truyền thông điện (viễn thông) bởi vì nó phát triển từ dạng cơ học (máy móc) sang dạng điện/quang và ngày càng sử dụng những hệ thống điện/quang phức tạp hơn. 5
Điện thoại Các ĐIỆN mạng Telex số liệu Hai hướng Các Điện mạng VIỄN Báo THÔNG riêng Bưu chính CƠ Truyền thông đơn Truyền KHÍ hình hướng Báo chí cáp Phát thanh TV Hình 1.1: Viễn thông Tỷ lệ phần truyền thông cơ học (thư từ, báo chí) đang có xu hướng giảm trong khi tỷ lệ phần truyền thông điện/quang, đặc biệt là truyền song hướng, lại gia tăng và sẽ chiếm thị phần chủ đạo trong tương lai. Vì vậy, ngày nay những tập đoàn báo chí cũng đang tập trung và hướng tới truyền thông điện/quang, coi đó là cơ hội kinh doanh tương lai của mình. Viễn thông chiếm phần chủ đạo trong truyền thông. Viễn thông (Telecommunication) là quá trình trao đổi các thông tin ở các dạng khác nhau (tiếng nói, hình ảnh, dữ liệu ) với cự ly xa nhờ vào các hệ thống truyền dẫn điện từ (truyền dẫn cáp kim loại, cáp quang, vi ba, vệ tinh). Mạng viễn thông (Telecommunications Network) là tập hợp các thiết bị (Devices), các kỹ thuật (Mechanisms) và các thủ tục (Procedures) để các thiết bị kết cuối của khách hàng có thể truy nhập vào mạng và trao đổi thông tin hữu ích. Các yêu cầu đặt ra cho mạng viễn thông là phải có khả năng cung cấp các đường truyền tốc độ khác nhau, linh hoạt, có độ tin cậy cao đáp ứng các loại hình dịch vụ khác nhau. Mạng vật lý & Mạng logic (physical and logical networks) Mạng vật lý bao gồm các hệ thống truyền dẫn, chuyển mạch như: mạng cáp nội hạt, mạng vi ba số, mạng SDH, mạng thông tin vệ tinh, mạng lưới các tổng đài. Các hệ thống được thiết lập nhằm tạo ra các đường dẫn tín hiệu giữa các địa chỉ thông qua các nút mạng. Mạng vật lý đóng vai trò là cơ sở hạ tầng của viễn thông, nó phục vụ chung cho liên lạc điện thoại, truyền thông dữ liệu và các dịch vụ băng rộng khác. 6
Trên cơ sở hạ tầng đó các mạng logic được tạo ra nhằm cung cấp các dịch vụ viễn thông thoả mãn nhu cầu của xã hội. Mạng điện thoại, mạng TELEX, mạng Radio truyền thanh là các mạng logic truyền thống. Ngày nay, ngoài các mạng trên còn có có thêm các mạng khác có thể cùng tồn tại trong một khu vực, như là mạng điện thoại công cộng (PSTN), mạng dữ liệu chuyển gói công cộng (PSPDN), mạng nhắn tin (Paging network), mạng điện thoại di động, mạng máy tính toàn cầu (INTERNET), mạng số đa dịch vụ tích hợp (ISDN) vv Các mạng trên đã cung cấp hàng loạt dịch vụ viễn thông thoả mãn nhu cầu của khách hàng. Hệ thống truyền thông (Communication System): là các hệ thống làm nhiệm vụ xử lý và phân phối thông tin từ một vị trí này đến một vị trí khác và còn gọi là hệ thống thông tin. Một hệ thống thông tin bao gồm các thành phần sau: bộ mã hoá, bộ phát, môi trường truyền dẫn, bộ thu, bộ giải mã. Thông Thông Bộ mã hóa Bộ Môi trường Bộ Bộ giải mã tin tin phát truyền dẫn thu Hình 1.2: Mô hình hệ thống truyền thống Trong hệ thống truyền thông chúng ta cần quan tâm: khuôn dạng thông tin, tốc độ truyền dẫn, cự ly truyền dẫn, môi trường truyền dẫn, kỹ thuật điều chế, thủ tục phát hiện và sửa lỗi. Các phương thức truyền tín hiệu trong hệ thống truyền thông: - Đơn công (Simplex): Thông tin chỉ truyền trên một hướng, bộ thu không thể trao đổi thông tin với phía phát. - Bán song công (Half- Duplex): Thông tin truyền trên hai hướng nhưng không cùng thời điểm. - Song công (Full-Duplex): Thông tin truyền trên hai hướng đồng thời . 7
1.2,Các thành phần cơ bản của mạng viễn thông Mô hình tổng quát của các hệ thống viễn thông Vệ tinh truyền thông Điện thoại Điện thoại Máy Fax Máy Fax Đầu cuối dữ liệu Máy tính Đường truyền Thiết bị Thiết bị dẫn Thiết bị Thiết bị đầu cuối chuyển mạch chuyển mạch đầu cuối Hình 1.3: Các thành phần của mạng viễn thông a. Giới thiệu chung về mạng viễn thông . Khi xét trên quan điểm phần cứng, mạng viễn thông bao gồm các thiết bị đầu cuối, thiết bị chuyển mạch và thiết bị truyền dẫn. b. Thiết bị đầu cuối Thiết bị đầu cuối là các trang thiết bị của người sử dụng để giao tiếp với mạng cung cấp dịch vụ. Hiện nay có nhiều chủng loại thiết bị đầu cuối của nhiều hãng khác nhau tùy thuộc vào từng dịch vụ (ví dụ như máy điện thoại, máy fax, máy tính cá nhân ). Thiết bị đầu cuối thực hiện chức năng chuyển đổi thông tin cần trao đổi thành các tín hiệu điện và ngược lại. c. Thiết bị chuyển mạch Thiết bị chuyển mạch là các nút của mạng viễn thông có chức năng thiết lập đường truyền giữa các các thuê bao (đầu cuối). Trong mạng điện thoại, thiết bị chuyển mạch là các tổng đài điện thoại. Tuỳ theo vị trí của tổng đài trên mạng, người ta chia thành tổng đài chuyển tiếp quốc tế, tổng đài chuyển tiếp liên vùng và tổng đài nội hạt. : Thuê bao : Nút chuyển mạch 8 Hình 1.4: Cấu trúc mạng điện thoại có và không có thiết bị chuyển mạch
d. Thiết bị truyền dẫn Thiết bị truyền dẫn được sử dụng để nối các thiết bị đầu cuối hay giữa các tổng đài với nhau và truyền các tín hiệu một cách nhanh chóng và chính xác. Thiết bị truyền dẫn phân loại thành thiết bị truyền dẫn thuê bao, nối thiết bị đầu cuối với tổng đài nội hạt, và thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp, nối giữa các tổng đài. Dựa vào môi trường truyền dẫn, thiết bị truyền dẫn có thể phân loại sơ lược thành thiết bị truyền dẫn hữu tuyến sử dụng cáp kim loại, cáp sợi quang và thiết bị truyền dẫn vô tuyến sử dụng không gian làm môi trường truyền dẫn. Thiết bị truyền dẫn thuê bao có thể sử dụng cáp kim loại hoặc sóng vô tuyến (radio). Cáp sợi quang sử dụng cho các đường thuê riêng và mạng số liên kết đa dịch vụ, yêu cầu dung lượng truyền dẫn lớn. 1.3, Mô hình các dịch vụ viễn thông Khái niệm dịch vụ viễn thông Khái niện dịch vụ viễn thông luôn gắn liền với các khái niệm mạng viễn thông. Mỗi mạng viễn thông sẽ cung cấp một vài loại dịch vụ cơ bản đặc trưng cho mạng viễn thông đó và mạng này có thể cùng hỗ trợ với mạng khác để cung cấp được một dịch vụ viễn thông cụ thể. “Dịch vụ viễn thông” là dịch vụ truyền ký hiệu, tín hiệu, số liệu, chữ viết, âm thanh, hình ảnh hoặc các dạng khác của thông tin giữa các điểm kết cuối thông qua mạng viễn thông. Hình 1.5. Dịch vụ viễn thông 9
Nói một cách khác, đó chính là dịch vụ cung cấp cho khách hàng khả năng trao đổi thông tin với nhau hoặc thu nhận thông tin qua mạng viễn thông (thường là mạng công cộng như mạng điện thoại chuyển mạch công cộng, mạng điện thoại di động, mạng internet, mạng truyền hình cáp, ) của các nhà cung cấp dịch vụ và nhà cung cấp hạ tầng mạng. Hình 1.6. Mô hình các dịch vụ viễn thông Các loại hình dịch vụ cơ bản và yêu cầu của chúng về chất lượng dịch vụ Các dịch vụ viễn thông cơ bản thường được đề cập là dịch vụ thoại, dịch vụ số liệu, dịch vụ thuê kênh viễn thông và dịch vụ truyền thông đa phương tiện. Ngoài ra, có rất nhiều dịch vụ viễn thông cơ bản khác đã và vẫn còn tồn tại tới ngày nay, tuy nhiên không được phổ cập rộng rãi như 4 dịch vụ này. a) Dịch vụ thoại/telex/Fax/nhắn tin Dịch vụ thoại Điện thoại là dịch vụ viễn thông được phát triển rộng rãi nhất, là dịch vụ cung cấp khả năng truyền đưa thông tin dưới dạng tiếng nói hoặc tiếng nói cùng hình ảnh (như trường hợp điện thoại thấy hình - videophone) từ một thuê bao tới một hoặc nhóm thuê bao. Dịch vụ thoại cơ bản nhất là dịch vụ điện thoại cố định do mạng PSTN (mạng điện thoại chuyển mạch công cộng) cung cấp. Dịch vụ này cấp cho khách hàng đường truyền tới tận nhà riêng, kết nối tới tổng đài điện thoại cố định, cho phép khách hàng thực hiện được cuộc gọi thoại đi tới các khách hàng khác. 10
Hình 1.7. Dịch vụ thoại Ngoài dịch vụ điện thoại truyền thống, còn có nhiều dịch vụ thoại khác như dịch vụ điện thoại dùng thẻ (cardphone), điện thoại di động tốc độ thấp (điện thoại di động nội vùng - cityphone), điện thoại đi động, điện thoại vệ tinh và hàng hải v.v. Để sử dụng dịch vụ điện thoại dùng thẻ, khách hàng mua trước một tấm thẻ với một giá tiền xác định trước tại các đại lý bưu điện. Khi sử dụng thẻ này, khách hàng có thể gọi điện nội hạt, liên tỉnh hoặc quốc tế. Khi cần gọi, khách hàng đưa thẻ vào các máy điện dùng thẻ công cộng đặt trên đường phố. Cước phí đàm thoại sẽ được trừ và ghi nhận vào tấm thẻ tùy theo thời gian đàm thoại và loại hình dịch vụ của cuộc gọi. Có thể dùng nhiều thẻ cho một cuộc gọi hoặc một thẻ cho nhiều cuộc khác nhau. Dịch vụ này có ưu điểm lớn nhất là thuận tiện cho việc quản lý lượng sử dụng của khách hàng. Tuy nhiên mật độ máy điện thoại dùng thẻ công cộng phải cao, phù hợp với các khu dân cư đông, kinh tế phát triển, du lịch, nghỉ mát. Dịch vụ điện thoại di động là dịch vụ thông tin vô tuyến được thiết lập nhằm đảm bảo liên lạc với các máy điện thoại đầu cuối di động. Một thuê bao điện thoại cố định có thể gọi cho một thuê bao di động hoặc ngược lại hoặc cả hai đều là thuê bao di động. Bên cạnh việc cung cấp khả năng trao đổi thông tin dưới dạng tiếng nói, các thuê bao điện thoại di động còn có thể sử dụng các dịch vụ khác như dịch vụ bản tin ngắn, hộp thư thoại, FAX hoặc truyền số liệu Tại Việt nam, hiện nay có sáu nhà khai thác dịch vụ viễn thông được chính phủ cấp giấy phép cung cấp dịch vụ điện thoại di động: VINAPHONE (trước đây là VPC), VMS, VIETTEL, SPT, EVN và HANOITELECOM. Đến cuối năm 2004, tổng số lượng thuê bao điện thoại cố định và di động ở Việt Nam là khoảng 10 triệu, đến giữa năm 2006 con số này đã lên đến khoảng 17 triệu. Dịch vụ Telex Dịch vụ Telex là dịch vụ cho phép thuê bao trao đổi thông tin với nhau dưới dạng chữ bằng cách gõ vào từ bàn phím và nhận thông tin trên màn hình hoặc in ra băng giấy. Dịch vụ này sử dụng các đường truyền tốc độ thấp, dựa trên một mạng kết nối riêng, có cách đánh số thuê bao khác với các thuê bao điện thoại thông thường. 11
Hình 1.8. Máy Telex Dịch vụ Fax Dịch vụ Fax là dịch vụ cho phép truyền nguyên bản các thông tin có sẵn trên giấy như chữ viết, hình vẽ, biểu bảng, sơ đồ gọi chung là bản fax từ nơi này đến nơi khác thông qua hệ thống viễn thông. Hình 1.9. Dịch vụ Fax Dịch vụ fax bao gồm fax công cộng và fax thuê bao. Dịch vụ fax công cộng là dịch vụ mở tại các cơ sở Bưu điện để chấp nhận, thu, truyền đưa, giao phát các bức fax theo nhu cầu của khách hàng. Dịch vụ fax thuê bao cung cấp cho các tổ chức hoặc cá nhân có nhu cầu liên lạc với các thiết bị đầu cuối khác qua mạng viễn thông. Thiết bị fax thuê bao được đấu nối với tổng đài điện thoại công cộng bằng đường cáp riêng hoặc chung với thiết bị điện thoại. Dịch vụ nhắn tin Nhắn tin là dịch vụ cho phép người sử dụng tiếp nhận các tin nhắn. Muốn sử dụng dịch vụ này, khách hàng cần mua hoặc thuê một máy nhắn tin của Bưu điện. Máy nhắn tin có kích thước nhỏ gọn, có thể cho vào túi hay đặt gọn trong lòng bàn tay. Người cần nhắn gọi điện tới trung tâm dịch vụ của bưu điện yêu cầu chuyển tin nhắn tới người nhận là thuê bao nhắn tin. Dịch vụ này rất tiện lợi cho những người thường xuyên di chuyển mà vẫn nhận được thông tin với chi phí không lớn. Trước đây tại một số thành phố lớn như Hà nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà nẵng đều có các trung tâm cung cấp dịch vụ nhắn tin. Ngoài ra dịch vụ nhắn tin Việt nam 107 cho phép người dùng có thể nhận được tin nhắn trong phạm vi toàn quốc song 12
đến nay dịch vụ này đã ngừng hoạt động. Hiện nay, dịch vụ nhắn tin thường được thực hiện thông qua điện thoại di động và cố định. b) Dịch vụ thuê kênh viễn thông (leased line) Dịch vụ thuê kênh riêng là dịch vụ cho thuê kênh truyền dẫn vật lý dùng riêng để kết nối và truyền thông tin giữa các thiết bị đầu cuối, mạng nội bộ, mạng viễn thông dùng riêng của khách hàng tại hai địa điểm cố định khác nhau. Dịch vụ này đáp ứng được các nhu cầu kết nối trực tiếp theo phương thức điểm nối điểm giữa hai đầu cuối của khách hàng. Ở Việt Nam các đại lý Bưu điện đại diện phía nhà cung cấp dịch vụ (đối với VNPT), cung cấp các dịch vụ thuê kênh sau: + Kênh thoại đường dài + Kênh điện báo + Kênh phát thanh và truyền hình + Kênh truyền số liệu c) Dịch vụ số liệu Dịch vụ truyền số liệu là dịch vụ truyền tải hoặc các ứng dụng để truyền tải thông tin dưới dạng số liệu trong mạng viễn thông. Dịch vụ truyền số liệu thích hợp với các kho thông tin dữ liệu lớn như ngân hàng, thư viện, thống kê, điều khiển từ xa thông qua thiết bị đầu cuối Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam, Công ty VDC được coi nhà cung cấp dịch vụ truyền số liệu lớn nhất với các sản phẩm dịch vụ như: truyền số liệu X25, Frame relay d) Dịch vụ truyền thông đa phương tiện Dịch vụ viễn thông băng rộng cung cấp cho khách hàng khả năng truyền tải thông tin với độ rộng băng tần lớn lên tới vài chục Mbit trên giây (Mbit/s) (trên nền mạng ISDN-Mạng số đa dịch vụ tích hợp). Băng tần này cho phép truyền tải đồng thời nhiều dạng thông tin khác nhau với các yêu cầu về băng tần cũng rất khác nhau trên cùng một kênh liên lạc. Máy tính, máy fax, điện thoại và kể cả điện thoại thấy hình đều có thể được phục vụ thông qua một kênh liên lạc duy nhất. Băng tần này được sử dụng và phân bổ giữa các dịch vụ khác nhau một cách mềm dẻo, tối ưu và đáp ứng tối đa yêu cầu về chất lượng dịch vụ của khách hàng. Tại thiết bị thuê bao, khi các dịch vụ viễn thông khác nhau, sử dụng nhiều môi trường thông tin khác nhau như tiếng nói, hình ảnh, âm thanh hay số liệu đều được tích hợp vào một thiết bị duy nhất, khi đó ta có được dịch vụ thông tin đa phương tiện (multimedia). Lúc đó liên lạc sẽ được thực hiện thông qua nhiều môi trường thông tin trong cùng một thời điểm và cũng đơn giản như thực hiện một cuộc gọi điện thoại thông thường. Hình 2.9 là một ví dụ điển hình của dịch vụ đa phương tiện: Dịch vụ Truyền hình hội nghị (Video conference). 13
Hình 1.10. Dịch vụ truyền hình hội nghị 14
Chương 2, Mạng Lưới Truyền Thông Công Cộng 2.1. Khái niện, phân loại và điều kiện kết cấu 2.1.1, Khái niệm Mạng lưới truyền thông công cộng là tập hợp các thiết bị viễn thông, chúng được nối ghép với nhau thành một hệ thống dùng để truyền thông tin giữa các người sử dụng và thực hiện các dịch vụ viễn thông tương ứng. 2.1.2, Phân loại mạng lưới truyền thông và điều kiện kết cấu Mạng lưới truyền thông có thể được định nghĩa là một hệ thống chuyển thông tin. Các mạng lưới truyền thông điện hiện nay đang được sử dụng để xử lý các loại thông tin khác nhau bao gồm mạng lưới điện thoại, mạng lưới điện tín, và mạng lưới truyền số liệu. Ngoài ra, ISDN là một mạng lưới có khả năng xử lý tích hợp các loại thông tin trên. Về khía cạnh loại cuộc gọi và các dịch vụ, các mạng lưới truyền thông có thể được phân chia thành mạng truyền thông công cộng, mạng truyền thông chuyên dụng và mạng truyền thông di động. Dựa vào phạm vi các dịch vụ truyền thông được đưa vào hoạt động, các mạng truyền thông có thể được phân loại tiếp thành mạng truyền thông nội bộ, mạng truyền thông nội hạt, mạng truyền thông liên tỉnh, mạng truyền thông quốc tế. Nếu chúng ta phân loại chúng về xử lý chuyển mạch, ta có thể có mạng truyền thông tức thời và mạng truyền thông nhanh. Như đã nói trên, các mạng truyền thông có thể được phân ra nhiều hơn nữa tùy theo nhu cầu và đòi hỏi của người sử dụng. Về căn bản, mạng truyền thông bao gồm một hệ thống chuyển mạch để định rõ đường nối cuộc gọi theo yêu cầu của thuê bao và một hệ thống truyền dẫn để truyền thông tin gọi đến người nhận. Về căn bản, nó phải đáp ứng những điều kiện sau: 1, Có khả năng kết nối các cuộc gọi được gọi từ tất cả các thuê bao chủ gọi có đăng ký trong hệ thống đến thuê bao bị gọi vào bất cứ lúc nào hoặc vào thời gian đã định trước. 2, Có khả năng đáp ứng các yêu cầu và những đặc tính của truyền dẫn. 3, Số của thuê bao bị gọi phải được tiêu chuẩn hóa. 4, Có khả năng thực hiện việc truyền tin một cách cẩn thận và độ tin cậy cao. 5, Cần có một hệ thống ghi hóa đơn hợp lý. 6, Hoạt động của nó cần phải vừa tiết kiệm vừa linh hoạt. Để thực hiện được những điều trên, mạng tổng đài phải được thiết kế, sau đó đưa vào hoạt động một cách đúng đắn bằng cách xem xét chất lượng cuộc gọi, khả năng xử lý cuộc gọi, chi phí lắp đặt và chi phí vận hành, mối liên hệ giữa hệ thống truyền dẫn và hệ thống chuyển mạch. Các mục được nêu ra trên đây có thể được tổng hợp thành sự kết nối cuộc gọi và tiêu chuẩn truyền dẫn, kế hoặc đánh số, độ tin cậy và hệ thống ghi hóa đơn. 15
2.2, Mạng chuyển mạch và điện thoại Vì các thuê bao đã đăng ký trong hệ thống ở rải rác, nên về căn bản mà nói thì hệ thống này phải có khả năng xử lý tất cả cuộc gọi của họ một cách tiết kiệm, tin cậy và nhanh chóng. Để đạt được mục đích này, các đặc tính và những yêu cầu đòi hỏi của thuê bao phải được xem xét để đảm bảo các dịch vụ thoại chất lượng cao. Một mạng nội hạt với một hoặc hai hệ thống chuyển mạch có thể được thiết lập nếu cần thiết. Đối với các thuê bao sống trong một vùng riêng biệt có thể chỉ cần một hệ thống tổng đài. Nhưng nếu số thuê bao trong một vùng riêng biệt vượt quá một giới hạn nào đó, có thể lắp đặt nhiều tổng đài. Nói chung, các mạng lưới đường dây có thể được lập ra như minh họa hình 2.1. Mạng lưới mắc nối tiếp trong hình (a) được lập ra bằng cách nối tất cả các mạng lưới dây của tất cả các vùng theo kiểu nối tiếp. Trái lại, mạng lưới vòng trong hình (b) được thiết lập theo kiểu tròn. Như được nô tả trong hình (c), mạng hình sao được tập trung vào một điểm chuyển mạch. Trong hình (d) trường hợp mạng được mắc theo kiểu lưới các đường nối các phía với nhau được thực hiện. Cũng vậy, nếu được yêu cầu, mạng lưới ghép có thể được lắp đặt như hình (e). Hình 2.1, Các kiểu mạng lưới đường dây 16
Hình 2.2, Thiết lập tổng đài Bất cứ mạng lưới nào được đề cập trước đây có thể được lắp đặt để đáp ứng những nhu cầu và yêu cầu của thuê bao. Trong trường hợp có một vùng rộng lớn cần nhiều hệ thống chuyển mạch, thông thường thì mạng mắc theo hình lưới được thiết lập. Đối với những vùng nông thôn hoặc những vùng xa xôi như nông trại hoặc các làng chài có mật độ gọi thấp, người ta sử dụng mạng hình sao. Các phương pháp nối mạng có thể dung cho các mạng lưới đường dây có phần nào phức tạp hơn. Thông thường việc nối mạng được thực hiện theo 4 mức như minh họa trong hình 2.2; trung tâm nội hạt, trung tâm liên tỉnh, trung tâm khu vực, trung tâm vùng. Trong mạng lưới phân cấp có các mức như trên, việc tạo hướng thay thế bao gồm các hướng có mức sử dụng cao và các hướng thay thế được sử dụng. Nếu một cuộc gọi được phát sinh, hướng có mức sử dụng cao sẽ được tìm đầu tiên. Cuộc gọi này được nối với bên bị gọi thông qua hướng thay thế của tổng đài ở mức cao kế tiếp. Mạng điện thoại Khái niệm: - Mạng điện thoại là tập hợp các thiết bị, tổng đài, hệ thống truyền dẫn, hệ thống thuê bao và các thiết bị phụ trợ khác, chúng được kết nối chặt chẽ với nhau để đảm bảo thông tin thoại giữa các thuê bao và các dịch vụ thoại - PSTN (Public Switching Telephone Network): mạng chuyển mạch thoại công cộng: Là mạng có quy mô quốc gia được tổ chức, quản lý, phân định rõ ràng từ trên xuống dưới. Là một bộ phận cơ sở hạ tầng quốc gia đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin thường xuyên của người dân, phục vụ phát triển kinh tế và an ninh quốc phòng - PA(B)X (Private Automatic (Branch) Exchange: mạng điện thoại riêng 17
Sử dụng tổng đài riêng để lắp đặt một mạng điện thoại cho nội bộ một cơ quan, hoặc một khu vực nào đó. Có các đường trung kế để kết nối với mạng điện thoại công cộng. Hệ thống truyền dẫn trong mạng điện thoại Là môi trường truyền dẫn tín hiệu trong mạng điện thoại đảm bảo độ suy hao cho phép và thoả mãn các yêu cầu về:  Dung lượng thuê bao và tốc độ phát triển thuê bao - Điều kiện địa lý, khí hậu thời tiết - Các yếu tố về quy hoạch đô thị - Thuận tiện cho bảo dưỡng, sửa chữa - Tiết kiệm chi phí  Tuỳ theo số lượng thuê bao hay tốc độ phát triển thuê bao chia thành: - Mạng điện thoại không phân vùng - Mạng điện thoại phân vùng 18
Chương 3 Các kế hoạch cơ bản xây dựng mạng viễn thông 3.1, Giới thiệu chung Việc lập kế hoạch trong mạng viễn thông nói chung và trong mạng điện thoại nói riêng được nhà quản lý viễn thông đưa ra phải rất rõ ràng và mang tính chất tổng thể. Tất cả mọi vấn đề được xem xét kỹ càng, cụ thể như việc sử dụng các thiết bị đang tồn tại, sự phát triển dân số trong các khu vực và sự phát triển của nền kinh tế nói chung hay sự chuyển hoá sang các công nghệ mới. Trong vấn đề lập kế hoạch thì yếu tố thời gian để phù hợp với các kế hoạch này là rất quan trọng, phù hợp với việc đầu tư hay dự báo dài hạn. Trong mạng viễn thông, các thành phần trên mạng (thiết bị chuyển mạch , thiết bị truyền dẫn, thiết bị ngoại vi) đảm nhiệm những chức năng riêng của nó nhưng để đảm nhiệm chức năng của một mạng thì cần phải có sự kết hợp hài hoà giữa chúng. Các kế hoạch cơ bản nhằm phối hợp các thiết bị trên đảm bảo thực hiện chức năng mạng. Hình 1.3. Các thành phần trong mạng viễn thông Các kế hoạch cơ bản (các quy tắc cơ bản cho thiết kế mạng) sau được coi là nền tảng cho việc xây dựng mạng viễn thông. + Cấu hình mạng dùng để tổ chức mạng viễn thông. + Kế hoạch đánh số qui định việc hình thành các số (quốc gia và quốc tế ) và các chức năng của từng thành phần. 19
+ Kế hoạch tạo tuyến quy định việc chọn tuyến giữa các nút mạng cho truyền tải lưu lượng thông tin đảm bảo hiệu quả về kinh tế cũng như kỹ thuật. + Kế hoạch báo hiệu quy định các thủ tục truyền các thông tin điều khiển giữa các nút mạng để thiết lập, duy trì và giải toả cuộc thông tin. + Kế hoạch đồng bộ quy định thủ tục phân phối tín hiệu đồng hồ giữa các nút mạng sao cho chúng hoạt động đồng bộ với nhau. + Kế hoạch tính cước xây dựng cơ sở tính cước cho các cuộc thông tin. + Kế hoạch truyền dẫn quy định các chỉ tiêu và các tham số kỹ thuật cho quá trình truyền dẫn tín hiệu trên mạng. + Kế hoạch chất lượng thông tin chỉ ra mục đích cho việc tổ chức khai thác và bảo dưỡng trên mạng. 3.2, Trình tự thực hiện quá trình lập kế hoạch Khi tiến hành lập kế hoạch, phương hướng cơ bản được quyết định bởi các mục tiêu quản lý của chính phủ mà chúng sẽ trở thành đối tượng để xây dựng mạng lưới. Thông qua xác định các nhu cầu khách hàng dựa trên các mục tiêu quản lý và các đánh giá về nhu cầu và lưu lượng, xác định được các mục tiêu lập kế hoạch và thiết lập được chiến lược chung. Tương ứng với mục tiêu đó, một khung công việc về mạng lưới cơ bản về dài hạn được thiết lập. Sau đó một kế hoạch thiết bị rõ ràng được dự tính tương ứng với các thiết bị. Sơ đồ chuỗi công việc của quá trình lập kế hoạch mạng Mục tiêu quản lý Xác định mục tiêu Xác định nhu cầu Lập kế hoạch dài hạn Lập kế hoạch trung hạn Lập kế hoạch ngắn hạn Lập kế hoạch mạng tối ưu Hình 3.1. Sơ đồ chuỗi công việc của quá trình lập kế hoạch mạng 20
3.2.1, Xác định mục tiêu xây dựng mạng Khi lập kế hoạch mạng lưới, chiến lược chung như là cấp của dịch vụ được đưa ra, khi đó các dịch vụ bắt đầu với đầu tư là bao nhiêu, và cân bằng lợi nhuận với chi phí như thế nào cần phải được xem xét phù hợp với chính sách của chính phủ. Những vấn đề này cần phải được xác định một cách rõ ràng như là mục tiêu của kế hoạch. 3.2.1.1, Các điều kiện ban đầu Để xác định mục tiêu, yêu cầu các nhân tố sau đây: - Mục tiêu quản lý: để thiết lập kế hoạch về dịch vụ được đưa ra một cách rõ ràng. - Chính sách quốc gia: bởi vì mạng lưới có một nhân tố công cộng quan trọng, nên nó có quan hệ chặt chẽ với chính sách quốc gia. - Dự báo nhu cầu và sự phân bố của nó. - Dự báo lưu lượng. Đây là các nhân tố chính quyết định cấu hình cơ bản của mạng lưới, và cũng là không thể thiếu được cho đầu tư thiết bị hiệu quả. Xu hướng công nghệ và điều kiện của mạng lưới hiện tại còn ảnh hưởng đến việc xác định các mục tiêu. 3.2.1.2, Những yếu tố cần được xem xét trong khi xác định mục tiêu Các mục tiêu sau cần được xác định: (1) Các yếu cầu về dịch vụ Đối với việc xác định các yêu cầu về dịch vụ, việc xem xét cần tập trung vào loại dịch vụ, cấu trúc của mạng lưới cho việc mở dịch vụ, và mục đích của dịch vụ. (a) Loại dịch vụ Các yêu cầu đối với các dịch vụ viễn thông đang ngày càng tăng lên bao gồm tính đa dạng, các chức năng tiên tiến, các vùng phục vụ rộng hơn, và độ tin cậy cao hơn. Hơn nữa, sự tiến bộ của công nghệ gần đây cho phép đưa ra được các dịch vụ như vậy. Tuy nhiên, loại dịch vụ được đưa ra là rất khác nhau trong từng nước và tùy theo cấp độ phát triển viễn thông hiện tại. Vì thế, đối với việc xác định mục tiêu kế hoạch, có thể cần đến một cuộc kiểm tra đầy đủ để xác định dịch vụ được đưa ra. (b) Cấu trúc mạng cho việc mở dịch vụ Việc xác định cấu trúc mạng lưới cho việc mở ra các dịch vụ là cần thiết. Thông thường có các khả năng sau: - Thực hiện sử dụng mạng hiện tại. - Thực hiện sử dụng mạng hiện tại và mạng lưới. - Thực hiện sử dụng mạng lưới. - Thực hiện bằng cách cung cấp các đầu cuối với các chức năng hiện đại hơn. 21
Hiện nay, mạng đã đưa ra các chức năng lưu trữ thông tin và các chức năng chuyển đổi phương tiện, ngoài các chức năng kết nối cơ bản. Tuy nhiên, sự phát triển gần đây trong thiết bị bán dẫn đã nâng cấp các chức năng và giảm chi phí cho các thiết bị đầu cuối. Vì thế, các đầu cuối này có thể xử lý một số chức năng mà đã từng được đưa ra bởi mạng lưới. [Sự chuyển giao chức năng giữa đầu cuối và mạng lưới] - Kinh tế: nếu nhu cầu lớn, mạng lưới nên có các chức năng trên. Trong trường hợp này, việc đưa ra các chức năng bởi các thiết bị mạng lưới sẽ kinh tế hơn. Nếu nhu cầu nhỏ, việc đưa ra các chức năng bởi các đầu cuối là kinh tế hơn. - Cấp dịch vụ: nếu mạng lưới đưa ra các chức năng, các dịch vụ đưa ra có thể được sử dụng ở dạng chung vì thế sẽ rất dễ dàng cung cấp cho các nhu cầu đang tăng. Nhưng để đáp ứng nhanh chóng cho các nhu cầu mới và để thỏa mãn các yêu cầu cao cấp riêng lẻ, tốt nhất là cài đặt các chức năng này cho đầu cuối. - Vận hành: nếu các chức năng được cài đặt cho mạng lưới, các hệ thống báo hiệu để điều khiển kết nối trở nên phức tạp. Nếu các chức năng được cài đặt cho đầu cuối, mỗi đầu cuối có các chức năng điều khiển riêng của nó, sẽ cho phép vận hành tốt hơn. - Bảo dưỡng: nếu các mạng lưới có nhiều chức năng, nó có thể nhanh chóng quản lý các lỗi. Tuy nhiên, nếu các chức năng có tồn tại các đầu cuối, có thể bảo dưỡng ngay lập tức. Tuy nhiên, các tác động của lỗi thường được giới hạn trong đầu cuối. (2) Xác định các mục tiêu vùng dịch vụ Các mục tiêu được định nghĩa cho một vùng dịch vụ bao gồm toàn bộ các quỹ của chính phủ cho lập kế hoạch mạng lưới, các yêu cầu xã hội đối với dịch vụ, phí tổn và lợi nhuận đánh giá đối với việc đưa ra các dịch vụ, và phạm vi của vùng hành chính. Về cơ bản, một vùng dịch vụ được xác định dựa vào việc xem xét lợi nhuận và chi phí được đánh giá từ nhu cầu của vùng, song song với các mục tiêu dài hạn. Thậm chí ngay cả khi doanh thu dự tính rất nhỏ so với chi phí, nó vẫn có thể được xác định là một vùng dịch vụ trong trường hợp có mặt các nhân tố quan trọng như là tính xã hội đối với dịch vụ, sự hạn chế bởi vùng hành chính, sự phù hợp với các chính sách quốc gia và kinh tế địa phương. (3) Xác định các mục tiêu cho chất lượng thông tin Khi xác định các mục tiêu chất lượng thông tin, chúng ta phải xem xét Khuyến nghị ITU-T, các luật và quy định liên quan trong quốc gia, mức thỏa mãn người sử dụng, các tác động xã hội, tính khả thi về mặt kỹ thuật, và chi phí. Nếu có các mạng hiện tại, phải chấp nhận sự điều chỉnh giữa các mạng hiện tại và mới. Với các giả thiết 22
này, chúng ta có thể xác định chất lượng chuyển mạch, chất lượng truyền dẫn, và chất lượng ổn định. Mỗi mục tiêu chất lượng được xác định sử dụng các tỷ lệ giá trị sau: - Chất lượng chuyển mạch: mất kết nối và trễ kết nối. - Chất lượng truyền dẫn: LR(tỷ lệ tạp âm) - Chất lượng ổn định: tỷ lệ lỗi. 3.2.2. Lập kế hoạch dài hạn Kế hoạch dài hạn là khung công việc cơ bản của lập kế hoạch mạng lưới. Kế hoạch dài hạn có thể bao trùm một giai đoạn là 20 hoặc 30 năm. Kế hoạch này bao hàm các phần mà rất khó thay đổi như là cấu hình mạng lưới, vị trí tổng đài, và kế hoạch đánh số. Các phần này được lên kế hoạch theo các mục tiêu được xác định trong phần trên. (1) Cấu hình mạng lưới Đầu tiên, thiết kế sơ lược các trạm chuyển mạch nội hatj và các trạm chuyển mạch toll cho nhu cầu, lưu lượng, và vùng dịch vụ của chúng, và xác định cấp mạng lưới. Sau đó xác định các tuyến tối ưu, lưu tâm đến cấu hình mạng lưới. (2) Kế hoạch đánh số Cân đối nhu cầu và cấu hình mạng lưới, xác định dung lượng, vùng, và cơ cấu đánh số tối ưu nhất. (3) Kế hoạch báo hiệu Xem xét loại dịch vụ và cấu trúc mạng lưới, xác định nhân tố yêu cầu cho hệ thống báo hiệu. (4) Kế hoạch cước Xem xét loại dịch vụ, hệ thống giá cước, cấu trúc mạng lưới, và kế hoạch đánh số, xác định hệ thống cước tối ưu. (5) Kế hoạch vị trí tổng đài Xem xét nhu cầu, lưu lượng, cấu trúc mạng lưới, và hệ thống giá cước, xác định vị trí của mỗi tổng đài và vùng dịch vụ của nó để cho chi phí thiết bị là thấp. 3.2.3. Kế hoạch trung hạn Kế hoạch trung hạn thường bao trùm tối đa là 10 năm. Thậm chí nó còn bao hàm cả kế hoạch thiết bị cho các giai đoạn ngắn hạn. Kế hoạch trung hạn được dựa trên các kết quả của kế hoạch dài hạn. So với kế hoạch dài hạn, kế hoạch trung hạn yêu cầu độ chính xác cao hơn khi tối ưu hóa đầu tư, và đánh giá về quy mô và dung lượng của thiết bị. (1) Tính toán các mạch 23
Xem xét các vị trí tổng đài, lưu lượng, vùng dịch vụ, và sự ấn định về chất lượng dịch vụ, xác định số mạch tối ưu. (2) Kế hoạch mạng đường truyền dẫn Xem xét số mạch giữa các tổng đài, và cấu hình mạng, xác định hệ thống truyền dẫn tối ưu mà đưa ra mức thảo mãn cả về kinh tế và độ tin cậy. (3) Kế hoạch mạng đường dây thuê bao Xem xét nhu cầu, vị trí tổng đài, vùng dịch vụ, và mức ấn định chất lượng dịch vụ, chia mạng đường dây thuê bao thành một vài vùng phân bố. Khi chia, tạo ra sự kết hợp tối ưu của các vùng phân bổ vì vậy mỗi vùng có thể phục vụ hiệu quả nhất các thuê bao của nó. 3.2.4. Dự báo nhu cầu Dự báo nhu cầu là đánh giá số lượng thuê bao kết nối đến mỗi điểm của mạng lưới, và xu hướng phát triển trong tương lai. Các nhân tố sau sẽ có ảnh hưởng đến dự báo nhu cầu: - Các nhân tố kinh tế: tốc độ phát triển kinh tế, tiêu thụ cá nhân, khai thác và sản xuất các sản phẩm công nghiệp. - Các nhân tố xã hội: dân số, số hộ gia đình, số dân làm việc. - Giá cước: giá thiết bị, cước cơ bản, cước kết nối, cước phụ trội. - Chiến lược marketing: chiến lược về sản phẩm và quảng cáo. Các số liệu trên phải được thu thập để dự báo nhu cầu và phân bổ. Thực hiện một dự báo đơn giản chỉ bằng việc nhìn vào xu hướng tương lai gần là cách tiếp cận thụ động, là không thể chấp nhận được. Lập kế hoạch nên bao gồm các loại tiếp cận tích cực, ví dụ, thừa nhận sự gia tăng trong nhu cầu được chỉ dẫn bởi chiến lược kinh doanh. Dự báo nhu cầu thực tế, phương pháp thích hợp nhất nên được lựa chọn trong một vài phương pháp tùy theo điều kiện của mỗi quốc gia và mỗi vùng, và tùy theo sự phổ cập của viễn thông. 24
3.3. Dự báo nhu cầu Dự báo là khâu quan trọng không thể thiếu được trong công việc ra quyết định. Nó dự báo các xu hướng tương lai và trở thành điều căn bản để lập kế hoạch kinh doanh được kinh tế và có hiệu quả. - Lĩnh vực dịch vụ Viễn thông có ảnh hưởng lớn đến cuộc sống con người và các hoạt động kinh tế và nó là một ngành có quy mô lớn với các thiết bị đòi hỏi liên tục đầu tư rất nhiều. Bởi vậy, điều đặc biệt quan trọng với ngành này để mở rộng kinh doanh ổn định và đầu tư thiết bị có hiệu quả phải dựa vào dự báo nhu cầu dài hạn. Trong phần này sẽ trình bày các bước và phương pháp dự báo nhu cầu. 3.3.1. Khái niệm Theo nghĩa rộng, dự báo nhu cầu không chỉ bao gồm việc dự báo mà là cả việc thu thập và xử lý số liệu, và việc điều chỉnh dự báo như hình 3.1 sau đây. Ba bước này có liên quan chặt chẽ với nhau. Thu thập và xử lý số liệu cung cấp những số liệu cơ bản cho hai bước kia. Điều chỉnh dự báo phản hồi những phân tích để có được kết quả dự báo nhu cầu. Nói chung, ba bước này được định nghĩa như sau: (a) Thu thập và xử lý số liệu Chuỗi số liệu về nhu cầu điện thoại (yêu tố nội sinh) và thống kê về dân số, số hộ gia đình, các chỉ số kinh tế (yếu tố ngoại sinh) được thu thập và xử lý theo yêu cầu. (b) Điều chỉnh nhu cầu Những khác biệt giữa giá trị dự báo và giá trị thực phải được phân tích và giá trị dự báo sẽ được điều chỉnh theo kết quả của sự phân tích này. (c) Dự báo nhu cầu Nhu cầu tương lai được dự báo hoặc được tính toán. Đây là công việc dự báo chính và được gọi là dự báo theo nghĩa hẹp. Ngoài các phương pháp truyền thông, các số liệu nhận được từ hai bước kia phải tận dụng để xác định và đánh giá các giá trị dự báo. 25
Dự báo theo nghĩa rộng Dự báo theo nghĩa hẹp Dự báo nhu cầu Dữ liệu phân tích Số liệu cơ bản Kết quả dự báo Điều chỉnh nhu cầu Thu thập và xử lý số liệu Số liệu Hình 3.1, Khái niệm về công việc dự báo 3.3.2. Tăng trưởng nhu cầu Mạng điện thoại thường phân chia thành 3 pha như trong hình 5.2 sau đây: - Pha bất đầu: tốc độ tăng trưởng chậm. - Pha tăng trưởng nhanh: tốc độ tăng trưởng rất nhanh hay gọi là giai đoạn tăng tốc. - Pha bão hòa: tốc độ tăng trưởng giảm. Ở mỗi pha, các điều kiện về kinh tế và xã hội là khác nhau. Khi chọn lựa một phương pháp dự báo, điều quan trọng để phân tích lựa chọn là phải xác định được mạng hiện tại đang nằm ở pha nào. (1) Pha bắt đầu Pha bắt đầu liên quan đến giai đoạn tăng trưởng chậm của mạng, với mật độ điện thoại ở mức thấp. Trong pha này, nhu cầu điện thoại chủ yếu là dành cho nhu cầu sản xuất kinh doanh. Nhu cầu này phụ thuộc vào các ngành công nghiệp và các ngành công cộng. Bởi vậy, một mạng cơ bản được lắp đặt cùng với sự phát triển công nghiệp. Không có mạng cơ bản này phát triển công nghiệp sẽ bị cản trở. 26
Nhu cầu cá nhân bị hạn chế trong pha này. Điện thoại vẫn là thứ hàng hóa xa xỉ đối với người tiêu dùng nói chung và không thể được xem như là hành hóa cần thiết cho cuộc sống. Các hàng hóa tiêu dùng khác và thực phẩm vẫn được ưu tiên hơn là điện thoại. Vì vậy, để dự báo nhu cầu điện thoại cho sản xuất kinh doanh phải dựa vào phân tích sự phát triển kinh tế của địa phương và quốc gia. (2) Pha tăng trưởng nhanh Ở pha này, kinh tế đã phát triển. Trong lĩnh vực công nghiệp, cần thiết phải cải tiến mạng viễn thông để đáp ứng dịch vụ chất lượng cao hơn. Điều này phù hợp khi mức sống người dân tăng lên và nhu cầu hàng hóa và điện thoại nói chung là tăng lên. Trong giai đoạn tăng trưởng nhanh này, nhu cầu của dân cư trở nên lớn hơn cung. Thậm chí khi nhu cầu hiện tại đã được đáp ứng, vẫn nảy sinh nhiều nhu cầu hơn nữa. Tình trạng này tiếp tục diễn ra cho đến khi mạng tăng trưởng đến một qui mô hợp lý. Pha này tương xứng với giai đoạn thiết lập mạng. Công việc dự báo trong giai đoạn này là rất quan trọng vì một loạt những sai sót trong dự báo có thể dẫn đến những sai xót trong việc lập kế hoạch về chi phí. (3) Pha bão hòa Ở pha này, mật độ điện thoại dân cư đã đạt tới 80% hoặc hơn thế và cả điện thoại dân cư và sản xuất kinh doanh đều phát triển tương đồng. Sau pha này, nhu cầu sẽ thay đổi về cơ cấu đó là nhu cầu về các dịch vụ mới, và doanh thu cũng sẽ thay đổi theo cơ cấu nhu cầu chẳng hạn như doanh thu về điện thoại thứ 2. Những nhận định ở trên không phải luôn là đúng ở một vài khu vực thậm chí ngay cả trong một quốc gia. Tuy thế, việc xác định được mỗi pha là vẫn rất cần thiết vì phương pháp dự báo sẽ được áp dụng cho mỗi pha. 3.3.3. Các bước xác định nhu cầu Các bước dự báo nhu cầu được thể hiện như sau: Bước 1: Xác định các mục tiêu dự báo Bước đầu tiên của công việc dự báo là phải xác định rõ các mục tiêu dự báo. Các mục tiêu dự báo bao gồm nhu cầu của dân cư và nhu cầu cho sản xuất kinh doanh. 27
Vùng mục tiêu dự báo là toàn bộ vùng trong nước hoặc vùng tổng đài, Giai đoạn dự báo có thể là 5 năm, 10 năm hoặc 15 năm. Bước 2: Xử lý các điều kiện ban đầu Dự báo theo chuỗi thời gian có thể được thực hiện theo cách như sau mối liên quan giữa nhu cầu và các yếu tố quyết định nhu cầu quá khứ về cơ bản là không thay đổi so với tương lai. Bởi vậy, các yếu tố nội sinh như hệ thống cước và cơ cấu cước và các yêu tố ngoại sinh như các kế hoạch phát triển vùng phải được xem xét. Bước 3: Các số liệu cần thu thập Trong bước này phải xác định được yếu tố nào ảnh hưởng đến các mục tiêu dự báo và những số liệu nào nên thu thập. Tiếp theo, các số liệu thu thập được phải được phân loại sao cho việc phân tích chúng được dễ dàng. Các số liệu liên quan đến dự báo nhu cầu điện thoại như sau: - Nhu cầu điện thoại, mật độ điện thoại. - Dân số, số hộ gia định. - Số các cơ quan. - Tỷ lệ tăng thu nhập. - Tốc độ tăng trưởng kinh tế. - Các kế hoạch phát triển đô thị. Các số liệu trên được sắp xếp theo thời gian, theo các nhân tố (như nhân tố ngoại sinh và nội sinh) và theo các vùng tổng đài. Bước 4: Tiếp cận và phân tích xu hướng nhu cầu Xu hướng nhu cầu cần được phân tích theo quan điểm như sau: - Các giá trị quá khứ. - Cơ cấu thị trường điện thoại. - Nguồn nhu cầu. - Mật độ điện thoại. - Các đặc điểm của vùng nghiên cứu. - So sánh với các vùng khác và các quốc gia khác. Bước 5: Nghiên cứu các kỹ thuật dự báo và tính toán giá trị dự báo. 28
Các phương pháp dự báo được phân loại theo 3 phương pháp sau: - Phương pháp chuỗi thời gian. - Phương pháp mô hình hóa. - Các phương pháp khác. Một phương pháp dự báo được xác định thông qua các số liệu thu thập. Tuy nhiên, để cho giá trị dự báo đảm bảo độ chính xác cao hơn, điều quan trọng là nên chọn phương pháp khả thi nhất và chọn các giá trị tối ưu. Bước 6: Xác định các giá trị dự báo Từ việc phân tích kết quả nhận được ở bước 2 và bước 4, các giá trị tối ưu sẽ được quyết định. 3.3.4. Các phương pháp xác định nhu cầu 3.3.4.1, Phương pháp chuỗi thời gian (1) Khái quát Đối với phương pháp chuỗi thời gian, xu hướng trong quá khứ sẽ được áp dụng để dự báo cho tương lai.Ví dụ, giả sử thời gian là ‘t’ và biến dự báo (nhu cầu hoặc lưu lượng) là ‘y’, hàm biểu diễn mối quan hệ có dạng y=f(t). Phương pháp này thường được sử dụng cho dự báo ngắn hạn. Hạn chế của phương pháp này là các biến về chính sách như cước và mức dịch vụ không được tính đến và như vậy thì nó không có tính thuyết phục. Nhưng phương pháp này dễ thực hiện nhất và đơn giản vì ngoài các số liệu cần có như nhu cầu và mật độ điện thoại ra thì không đòi hỏi thêm số liệu nào khác. Chính vì lý do đó mà phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong dự báo dân số, dự báo kinh tế, (2) Điều chỉnh số liệu biến thiên Thông thường, số liệu chuỗi thời gian bao gồm 4 dạng sau: biến thiên xu thế, biến thiên chu kỳ, biến thiên theo mùa, biến thiên bất thường. Bởi vậy cần phải chuyển các biến thiên khác nhau về dạng biến thiên dữ liệu xu thế bằng “phương pháp bình quân tháng”, “phương pháp nhân công” Phương pháp bình quân tháng được giải thích ngắn gọn như sau: Phương pháp này là phương pháp đơn giản nhất trong các phương pháp ước tính số biến thiên theo mùa và nó cũng được gọi là phương pháp bình quân theo chu kỳ. Phương pháp này được áp dụng khi biến thiên xu thế - một trong các nhân tố của chuỗi thời gian xuất hiện như biến thiên là một giá trị xu hướng của các đường thẳng và cho phép tìm sự biến thiên của số liệu bằng cách tính đơn giản hơn. Giả sử rằng trong chuỗi thời gian chu kỳ theo tháng của n năm, i tháng là x ij, Mi là giá trị trung bình, M0 là bình quân giá trị trung bình. Mi=∑xij/n 29
M0=∑xi/12 (5.1) Chỉ số mùa (SI) được tính như sau: SI=Mi/M0*100 (5.2) Để chuyển dạng dữ liệu mùa, sử dụng chỉ số mùa như mô hình (5.2) và nhân với 100. (3)Các biểu thức sử dụng cho dự báo Biểu thức thích hợp được lựa chọn phải dựa trên nền tảng của xu hướng nhu cầu trong quá khứ. Ở thời điểm này, các đặc điểm của mỗi biểu thức phải được xem xét đầy đủ. Đó là, biểu thức và giai đoạn dự báo phải được xác định xem nhu cầu sẽ thay đổi như thế nào. Đối với dự báo bằng phân tích chuỗi thời gian thì chỉ thời gian là yêu tố giải thích biến nhu cầu. Các yếu tố khác như những thay đổi cơ cấu không được giải thích. Nhưng phải chú ý rằng, phương pháp này chỉ đúng trong trường hợp mối liên quan giữa các yêu tố quyết định nhu cầu hiện tại và nhu cầu quá khứ sẽ không thay đổi cơ bản trong tương lai. Nếu bất kỳ sự thay đổi cơ cấu nào được xem là sẽ ảnh hưởng lớn đến nhu cầu thì nguyên nhân và mức độ ảnh hưởng của nó phải được phân tích kỹ lưỡng và phương pháp dự báo phải được điều chỉnh. Sau đây là các biểu thức được dùng cho phân tích chuỗi thời gian. Phương trình tuyến tính và phương trình bậc 2 khá là phù hợp với dự báo ngắn hạn. Hàm mũ và hàm logistic phù hợp với dự báo dài hạn. Hàm logistic nhận được từ việc nghiên cứu vấn đề tăng dân số đặc biệt phù hợp trong dự báo lợi ích công cộng của hàng hóa được tiêu thụ liên tục. (4)Xác định hằng số của mô hình dự báo Với mỗi phương pháp được xác định dựa vào xu thế nhu cầu trong quá khứ thì hằng số của mỗi một phương trình phải được tính toán. Phương pháp phổ biến nhất là phương pháp bình phương nhỏ nhất. (a) Phương pháp bình phương nhỏ nhất Phương pháp này có nghĩa là tìm ra được một phương trình sao cho tổng diện tích khác biệt giữa giá trị thực tế và giá trị dự báo nhỏ nhất. (b) Xác định giá trị tới hạn (mức bão hòa) Giá trị tới hạn ‘K’ trong hàm logistic và hàm mũ điều chỉnh là giá trị dựa vào số liệu quá khứ ở thời điểm dự báo. Giá trị ‘K’ không nhất thiết phải là hằng số. Khi nền kinh tế phát triển, giá trị ‘K’ trở nên lớn hơn. Sai số lớn sẽ không xuất hiện thậm chí nếu K được coi như là một hằng số cho đến khi đường cầu tiến gần đến K. 30
Giá trị ‘K’ là khác nhau không chỉ với các quốc gia và các vùng mà còn khác nhau tùy theo trình độ kinh tế và các điều kiện của dân cư. Nó thường được xác định dựa trên các yếu tố kinh tế và các yếu tố chính trị, tham khảo số liệu của các quốc gia khác và số liệu của các khu vực lân cận. 3.3.4.2, Phương pháp hồi quy (1) Khái quát Trong mô hình hồi quy, mối quan hệ của nguyên nhân và kết quả giữa nhu cầu và các yếu tố quyết định nó được mô hình hóa để dự báo. Đầu tiên, các yếu tố tìm được tìm kiếm bao gồm mối liên quan phụ thuộc lẫn nhau hoặc mối liên quan giữa nguyên nhân và kết quả trong quá khứ. Nhìn chung, các yếu tố kinh tế và các yếu tố xã hội đều liên quan đến nhu cầu. Trong những nhân tố này, một vài nhân tố là mô hình có ảnh hưởng lớn đến nhu cầu và giá trị tương lai của nó có thể là dự báo. Với những mô hình này nhu cầu là dự báo. (2) Xác định công thức hồi quy (a) Sự tương quan Trước khi xác định công thức truy hồi, cần phải tìm một nhân tố đan xen với nhu cầu. Biểu hiện cường độ của sự liên hệ là khái niệm của sự tương quan. (3) Các phương pháp khác 3.4. Dự báo lưu lượng 3.4.1. Khái niệm Dự báo lưu lượng là đánh giá tổng số lượng xảy ra tại mỗi điểm của mạng lưới. Các nhân tố ảnh hưởng đến dự báo lưu lượng: kết quả dự báo lưu lượng, các dao động cơ bản, dịch vụ. 3.4.2. Các bước xác định lưu lượng Lưu lượng thường được dự báo theo các bước sau đây: Bước 1: Xác định mục địch và đối tượng dự báo. Xác định mục tiêu của dự báo, lưu lượng và năm được dự báo. Bước 2: Thu thấp số liệu và xác định giả thiết Xác định các giả thiết của dự báo (ví dụ: hệ thống giá và các dự án phát triển địa phương có thể có). Lựa chọn và phân tích số liệu biểu thị xu hướng của nhu cầu lưu lượng. Bước 3: Nghiên cứu xu hướng lưu lượng 31
Ghi chép và phân tích các đặc tính lưu lượng. Gồm có: xu hướng chuỗi thời gian của lưu lượng, phân tích xu hướng lưu lượng nội hạt và đường dài trong nước, các nhân tố chính ảnh hưởng đến lưu lượng (ví dụ: cầu thuê bao), mối liên hệ giữa sự phát triển vùng và lưu lượng, sự phân bố lưu lượng theo thời gian. Bước 4: Lựa chọn phương pháp dự báo. Phương pháp thích hợp nhất được lựa chọn qua việc xem xét các đặc tính của lưu lượng và các nhân tố dao động. Bước 5: Tính toán lưu lượng cơ bản Tính toán lưu lượng trung bình hàng năm cho năm tham khảo. Bước 6: Dự báo lưu lượng Dự báo thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp chuỗi thời gian, hoặc nhân tỷ lệ tăng lưu lượng với lưu lượng cơ bản. Bước 7: Đánh giá / xác định dự báo Xem xét các đặc tính của các nhân tố dao động sử dụng trong dự báo, dự báo so sánh xu hướng lưu lượng toàn cầu và số liệu lưu lượng của từng nước. Bước 8: Tính toán lưu lượng tham khảo Lưu lượng tham khảo được tính theo giả thiết về sự dao động trong dự báo (lưu lượng trung bình hàng năm). Bước 9: Biên soạn các báo cáo Các báo cáo mà chúng ta đưa ra các số liệu cơ sở cho dự báo lưu lượng (lưu lượng tham khảo và số thuê bao), dự báo, các giả thiết cho dự báo, và cơ sở để đánh giá / xác định dự báo được soạn thảo. Bước 10: Hoàn thiện dự báo Bằng việc tiếp tục so sánh dự báo với các số liệu thực tế, cải tiến phương pháp dự báo để đạt được độ chính xác cao hơn. 3.4.3. Các phương pháp xác định dự báo lưu lượng Các phương pháp dự báo khác nhau được chọn lựa theo lượng thoongn tin sẵn có là bao nhiêu (nghĩa là chỉ có số liệu cho mỗi trạm hoặc số liệu cho toàn quốc gia là sẵn có). Trong phần này, chúng tôi sẽ miêu tả hai trường hợp: (1) số liệu lưu lượng sẵn có và (2) số liệu lưu lượng không sẵn có. 3.4.3.1, Khi số liệu lưu lượng sẵn có 32
Khi một vài số liệu lưu lượng có sẵn, sử dụng các phương pháp sau đây: Phương pháp chuỗi thời gian. Phương pháp hồi quy. Dự báo toàn cầu xem xét các điều kiện của từng địa phương. Dự báo đơn giản tỷ lệ tăng lưu lượng điểm – điểm. Mỗi phương pháp sẽ được miêu tả dưới đây: (1) Phương pháp chuỗi thời gian Phương pháp này xác định xu hướng chuỗi thời gian dựa trên số liệu quá khứ, và dự báo tương lai bằng cách mở rộng xu hướng. (2) Phương pháp hồi quy Phương pháp này xác định các nhân tố tạo ra cầu lưu lượng, và mô tả sự dao động lưu lượng sự thay đổi của các nhân tố này. Mô hình dự báo ở công thức (4.1) dựa trên mô hình đàn hồi. Công thức này được sử dụng để tính toán tỷ lệ tăng lưu lượng. α β γ Y=aX1 .X2 Xn α,β, γ : Biến thiên a: hằng số y: tỷ lệ tăng lưu lượng X1 ,X2 , Xn: Biến số miêu tả Trong hầu hết các trường hợp, lưu lượng có liên quan chặt chẽ với sô lượng thuê bao. Tuy nhiên, vì số lượng cuộc gọi là khác nhau giữa các thuê bao kinh doanh và thuê bao dân cư nên hoặc là số thuê bao dân cư hoặc là số thuê bao kinh doanh được chuyển đổi lẫn nhau. Kết quả này gọi là số thuê bao chuyển đổi và được định nghĩa là biến số miêu tả. Phương pháp này thu được đường xu hướng theo tương quan giữa lưu lượng và số thuê bao biến đổi. Sử dụng đường xu hướng này, lưu lượng được dự báo bằng cách ước tính số thuê bao chuyển đổi. 33
Lưu Giá trị dự báo lượng Số thuê bao Hình 6.2. Dự báo tương quan sử dụng giữa lưu lượng và số thuê bao (3) Dự báo toàn bộ có xem xét đến các điều kiện toàn cục Mô hình dự báo toàn bộ, được áp dụng trong khu vực rộng lớn, có thể sử dụng tương đối nhiều số liệu thống kế hơn như chỉ số kinh tế. Tuy nhiên, lưu lượng dự báo cho mỗi khu vực tổng đài là không dễ, bởi vì số liệu thống kê cho các khu vực nhỏ như vậy thường có hạn. Vì vậy, tỷ lệ tăng lưu lượng của khu vực được tính toán từ tỷ lệ tăng lưu lượng toàn bộ có xem xét đến điều kiện phát triển cục bộ của vùng. Sử dụng công thức sau đây: y=K.Xα=ym.(X/xm)α (4.2) trong đó y: tỷ lệ tăng lưu lượng của khu vực lien quan. x: tỷ lệ tăng thuê bao của khu vực lien quan(sử dụng là biến đại diện thể hiện sự phát triển của khu vực). α: là hằng số. K=ym/Xmα ym: tỷ lệ tăng lưu lượng toàn bộ. Xm: tỷ lệ tăng thuê bao toàn bộ (4)Dự báo đơn giản tỷ lệ tăng lưu lượng điểm - điểm Để dự báo lưu lượng giữa các khu vực, chúng ta cần số liệu phát triển dự án và xu hướng nhu cầu cho các khu vực. Vì lưu lượng phí điện thoại đường dài chuyển tiếp máy tính trên toàn quốc nên nó chịu tác động của nhiều xu hướng kinh tê – xã hội. Các xu hướng này không đo được với một đơn vị nhỏ như một khu vực. Cũng cần xét những ảnh hưởng của điều kiện ở cả những vùng khởi đầu và kết thúc lưu lượng. Bởi vậy, lưu lượng giữa các trạm được dự báo tổng thể theo quy trình sau đây. Vùng lưu lượng dự báo thường là vùng tính cước lien tỉnh (TA). (a) Để thu được tỷ lệ tăng lưu lượng, xem xét các nhân tố chung với khu vực rộng lớn hơn, trong đó xác định khu vực sẽ dự báo (dự báo toàn bộ). 34
(b)Sử dụng dự báo toàn bộ như là một chỉ số nhân tố như các chỉ số kinh tế, GNP, vv phổ biến với các vùng lớn [quốc gia và các thành phố chính], lưu lượng khởi đầu cơ bản được đoán trước qua xem xét điều kiện cục bộ (những dự án phát triển vùng và biến động dân số). (c) Tỷ lệ tăng lưu lượng của khu vực được dự báo dựa trên tỷ lệ tăng lưu lượng của đầu và cuối vùng tính cước liên tỉnh. (d)Lưu lượng giữa hai vùng được dự báo bằng việc nhân tỷ lệ tăng lưu lượng với lưu lượng cơ bản giữa hai vùng. y=√y1.y2 y: tỷ lệ tăng lưu lượng giữa TA1 và TA2 y1: tỷ lệ tăng lưu lượng của TA1. y2: tỷ lệ tăng lưu lượng của TA2. 3.4.3.2, Khi số liệu lưu lượng không có sẵn (1) Dự báo tổng lưu lượng khởi đầu Khi mật độ điện thoại thấp, nhiều người sử dụng một số lượng điện thoại có hạn. Vì vậy tổng lưu lượng khởi đầu cho mỗi điện thoại là tương đối lớn. Nhưng khi mật độ điện thoại tăng, số thuê bao với tỷ lệ sử dụng thấp cũng tăng lên. Bằng cách này, tổng lưu lượng khởi đầu cho mỗi điện thoại giảm. (2) Dự báo đầu ra lưu lượng thoại đường dài Dự báo đầu ra lưu lượng thoại đường dài sử dụng đồ thị đưa ra ở hình 6.4. Đồ thị này thể hiện mối quan hệ giữa số lượng dân cư và tỷ lệ lưu lượng đường dài. Nó dự trên những quan điểm sau đây: Tỷ lệ đầu ra lưu lượng thoại đường dài trong tổng đài lưu lượng khởi đầu phụ thuộc vào hoạt động kinh tế xã hội ở các đô thị. Nếu đô thị nhỏ và hoạt động kinh tế - xã hội phụ thuộc lớn vào các vùng ngoại ô, tỷ lệ lưu lượng thoại đường dài sẽ cao. Vì vậy, dưới các điều kiện kinh tế xã hội giống nhau, đô thị có dân cư ít hơn sẽ có tỷ lệ lưu lượng điện thoại đường dài cao hơn. Dựa vào tỷ lệ lưu lượng thoại đường dài thu được ở hình 6.4, có thể dự báo đầu ra lưu lượng thoại đường dài. 3.4.3.3. Mô hình trọng trường (dự báo luồng lưu lượng giữa các tổng đài) Đối với mạng nội hạt không có sẵn số liệu, công thức mô hình trọng trường được sử dụng để tính luồng lưu lượng. Phương pháp này phụ thuộc vào khoảng 35
cách giữa các tổng đài. Nhìn chung, khi khoảng cách gần, lượng người nhiều hơn, lưu lượng điện thoại sẽ tăng lên. 3.5. KẾ HOẠCH ĐÁNH SỐ 3.5.1. Giới thiệu Kế hoạch đánh số được thiết lập phải locgic 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 được sử dụng cho việc tính cước các cuộc gọi.Khi lập kế hoạch đánh số cần quan tâm đến các vấn đề sau: - Kế hoạch đánh số phải ổn định trong một thời gian dài, số lượng các con số phải đáp ứng đủ cho nhu cầu phát triển dung lượng trong 50 năm cũng như khi phát triển dịch vụ mới. - Trên toàn mạng quốc gia các con số phải được dùng chung để có thiết lập một cuộc gọi mà không quan tâm tới vị trí thuê bao chủ gọi. - Kế hoạch đánh số phải đơn giản và dễ sử dụng cho các thuê bao. Số lượng các con số càng ít càng tốt sao cho không vượt quá những quy định mà ITU-T đưa ra cho số quốc tế. - Về vấn đề chuyển mạch, kế hoạch đánh số phải đảm bảo sao cho thủ tục biên dịch, tạo tuyến và tính cước đơn giản. 3.5.2. Các hệ thống đánh số 3.5.2.1. Hệ thống đánh số đóng Hệ thống đánh số đóng là hệ thống đánh số khi toàn mạng lưới được coi như một vùng đánh số, các con số được gán cho các thuê bao trên mạng theo một khuôn dạng chuẩn . Trong hệ thống này, mỗi thuê bao có địa chỉ riêng và số lượng các con số là cố định. 3.5.2.2. Hệ thống đánh số mở Trong hệ thống đánh số đóng, khi lượng thuê bao tăng lên và mạng lớn lên thì mỗi số thuê bao phải tăng thêm số lượng các con số nhưng khi quay số với nhiều số con số như vậy thì không thuận tiện. Do đó, trong hệ thống đánh số mở, mạng được xây dựng dựa trên tập hợp các vùng đánh số đóng. Trong hệ thống này, thuê bao thuộc vùng đánh số đóng khác nhau được đấu nối với nhau nhờ việc thêm vào các con số tiền tố trung kế và các mã trung kế trước số đóng. Hệ thống này còn cho phép đấu nối các thuê bao trong một vùng, cùng tỉnh , với các số ngắn hơn. 36
3.5.3. Cấu tạo số 3.5.3.1. Số quốc gia : Tiền tố trung kế +Mã vùng Mã+ tổng đài + Số thuê bao Số thuê bao Số quốc gia Hình 2.5 : Cấu tạo số quốc gia ITU-T quy định rằng con số 'O' làm số tiền tố trung kế - Mã vùng có thể bao gồm một hay vài con số . - Mỗi một tổng đài nội hạt trong một vùng được gán một mã riêng. 3.5.3.2. Số quốc tế Tiền tố quốc tế Mã quốc gia +Mã vùng +Mã tổng Số+ thuê bao + đài Số quốc gia Số quốc tế Hình 2.6 : Cấu tạo số quốc tế + Đối với những quốc gia định đưa ra các dịch vụ gọi quốc tế ITU-T quy định '00' là số tiền tố quốc tế. + Mã quốc gia có thể có từ 1 tới 3 con số . ITU-T đưa ra bảng mã quốc gia của các nước . + Sự kết hợp giữa mã quốc gia và số quốc gia tạo thành số quốc tế . * ITU-T đã khuyến nghị rằng con số quốc tế không nên vượt quá 12 con số . Do đó số lượng các con số trong số quốc gia phải là (12-n). {trong đó n là số con số trong mã quốc gia (country code)}. Chú ý : ITU-T khuyến nghị rằng số lượng con số ISDN quốc tế có chiều dài tối đa là 15 con số . Giả sử rằng, có vài mạng điện thoại và ISDN trong một quốc gia, ITU-T mở rộng kế hoạch đánh số cho điện thoại từ 12 số lên 15 số để nhận dạng được các mạng khác nhau. 3.5.4. Các thủ tục cho việc lập kế hoạch đánh số Thông thường, kế hoạch đánh số thiết lập dựa trên các bước sau đây: * Xác định dung lượng số 37
Dự báo nhu cầu phát triển số lượng thuê bao để quyết định số lượng các con số. Lựa chọn số chữ số * Phân vùng đánh số - Xem xét sự phù hợp giữa địa giới hành chính và vùng tính cước. - Sự phù hợp giữa vùng đặt thuê bao và vùng đặt trung tâm chuyển mạch sơ cấp. * Cấu tạo số - Xem xét sự kết hợp giữa hệ thống đánh số đóng và đánh số mở - Quy định chiều dài các số thuê bao là thống nhất. 3.5.4.1 Quyết định dung lượng đánh số 3.5.4.1.1 Chu kỳ cuả 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 tránh khỏi, vì thế việc đưa ra 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 thực hiện 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 không được thay đổi trong vòng 50 năm 3.5.4.1.2 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 và /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 lý thuyết nó sẽ tạo thành 10.000 số có thể sử dụng được, lên xuống từ “0000” đến “9999”. Có nghĩa là khả năng đánh số ở đây sẽ là 10.000 số. Tuy nhiên, không phải tất cả các số này đều sử dụng cho việc đánh số, bởi vì có một giới hạn được quy định cho các tìên tố trung kế và quốc tế và các mã dịch vụ đặc biệt. 3.5.4.1.3 Lựa chọn các chữ số Việc lựa chọn các chữ số phải quan tâm tới nhu cầu đánh số thuê bao mà bao gồm cả các 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 các chữ số được lựa chọn theo cách sau: 38
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 của các 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 từ 1 đến 9 không bao gồn chữ số “0” được sử dụng cho chữ số đầu tiên của mã tổng đài c. Thực hiện phép trừ đi 3 chữ số đối với mã quốc gia từ tổng số 12 chữ số chỉ còn lại 9 chữ số. Như vậy chúng ta có thể sử dụng đến 9 chữ số cho số quốc gia - Giả sử với 8 chữ số, thì khả năng đánh số sẽ là: 9 x 8 x 106 = 72.000.000 số Do vậy, để đáp ứng được nhu cầu đánh số là 9 triệu số thì nên sử dụng 8 chữ số. Hơn nữa, cần phải quan tâm đến tổn thất khi phân tách trong dung lượng đánh số liên quan tới việc thiết lập một vùng đánh 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 2 tổng đài điện thoại khác nhau. Số: 2-XXXX Số: 5-XXXX Số: 6-XXXX Nhu cầu điện Nhu cầu: 5000 Nhu cầu: 3000 thoại: 8000 a. Đánh số với một tổng đài b. Đánh số với hai tổng đài duy nhất khác nhau a. Nếu là vùng được phục vụ bởi một tổng đài điện thoại 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 trong 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 2000 số là dung lượng không dùng đến. b. Nếu vùng được phục vụ bởi 2 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 trong tương lai là 5000 số, chữ số 5 được ấn định cho mã tổng đài. 39
- Đối với vùng B, giả sử nhu cầu trong tương lai là 3000 số, chữ số 6 được ấn định cho mã tổng đài. - Số thuê bao được quy định có 4 chữ số. Khả năng đánh số là 10.000 số 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 8.000 số của nhu cầu tương lai còn 12.000 số là dung lượng không dùng đến. Dung lượng không dùng đễn là quá cao trong trường hợp (b) cho vùng đánh số là không thích đáng. Ví dụ được trích dẫn ở trên có thể là trường hợp đặc biệt. Tuy nhiên nó lại minh hoạ cho khả năng mà các mã trung kế và/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. 3.5.4.2 Lựa chọn vùng đánh số Qua ví dụ trên cho thấy ccác 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. Để lựa chọn 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 và như vậy thì người sử dụng sẽ không thể hiểu nổi hệ thống tính cước - Khi các vùng cung cấp của trung tâm cơ sở 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 kỳ sự không nhất quán nào giữa các vung dịch vụ nội hạt và các 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 – như địa hạt quản lý mà những người sử dụng đã thông thạo. 40
3.6. KẾ HOẠCH ĐỊNH TUYẾN 3.6.1. Giới thiệu Thông thường một cuộc gọi được thực hiện qua nhiều tổng đài khác nhau. Định tuyến là quá trình chọn một đường đi (tuyến) qua các nút mạng để tới đích một cách tối ưu nhất về mặt kĩ thuật cũng như về mặt kinh tế. Một số yêu cầu đặt ra: . Quá trình chọn tuyến và các thủ tục điều khiển phải đơn giản. . Đảm bảo sử dụng kênh & các thiết bị một cách hiệu quả. . Đảm bảo thiết kế và quản lý mạng dễ dàng 3.6.2. Các phương pháp định tuyến 3.6.2.1. Định tuyến cố định : Định tuyến cố định là phương pháp quy định một số tuyến cố định cho việc chuyển lưu lượng giữa hai tổng đài. Do phương pháp này yêu cầu phần điều khiển rất đơn giản nên nó được ứng dụng trong các hệ thống chuyển mạch cơ điện. Tuy nhiên, phương pháp này rất hạn chế trong việc chọn tuyến dẫn đến không linh hoạt khi có kênh nào đó bị lỗi. 3.6.2.2. Định tuyến luân phiên: Phương pháp định tuyến luân phiên được tả rõ trong hình vẽ dưới đây. Giữa bất kỳ hai nút mạng nào cũng có nhiều hơn 1 tuyến. Nguyên tắc định tuyến luân phiên như sau: khi tất cả các mạch thuộc tuyến đầu tiên bận thì tuyến thứ hai được chọn. Nếu tuyến thứ 2 bận thì tuyến thứ 3 được chọn và cứ như vậy cho tới khi tìm được tuyến rỗi hoặc sẽ mất cuộc gọi đó. Hình 2.7. Nguyên tắc định tuyến luân phiên 41
Phương pháp này rất hiệu quả trong việc tối ưu hoá sử dụng các kênh trung kế và thường được áp dụng giữa các tổng đài điện tử số SPC. 3.6.2.3. Định tuyến động Định tuyến động là một kiểu đặc biệt của định tuyến luân phiên như trên, một điểm khác biệt là tăng độ linh hoạt và giảm thời gian chọn tuyến giữa hai nút mạng căn cứ vào tình trạng của mạng hoặc theo thời gian định trước. Kiểu định tuyến này có thể được sử dụng giữa các tổng đài điện tử số hoặc giữa các nút trên mạng số liệu hiện nay. 3.7. KẾ HOẠCH TÍNH CƯỚC 3.7.1. Giới thiệu chung Hàng năm trên mạng viễn thông, các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông phải đầu tư nhiều cho việc vận hành, bảo dưỡng cũng như phát triển, quản lý mạng, do đó các thuê bao phải trả cước cho các dịch vụ mà họ sử dụng. Để xác định mức cước mà thuê bao phải trả cho các dịch vụ viễn thông và các tiêu chí cho tính cước việc lập kế hoạch tính cước để đưa ra các loại cước, số tiền và phương pháp tính toán phù hợp là rất cần thiết. Để đảm bảo xây dựng được hệ thống tính cước phù hợp như trên thì kế hoạch tính cước phải thoả mãn một số yêu cầu sau đây: - Quy tắc tính cước phải công bằng, dễ hiểu đối với khách hàng và đơn giản cho nhà quản lý. - Hệ thống tính cước riêng phải phù hợp với cấu trúc tính cước chung. - Hệ thống tính cước phải khuyến khích nhu cầu sử dụng dịch vụ thuê bao hay dịch vụ mới. - Các thiết bị và kỹ thuật cho việc tính cước phải tin cậy chính xác. Cước được phân chia thành 3 loại : - Chi phí lắp đặt ban đầu (Installation fee) khi phát triển thuê bao mới thì các cơ quan chủ quản phải đầu tư cho lắp đặt dây cáp, do đó thông thường khi mới lắp đặt thì người sử dụng phải trả một khoản tương đối lớn. - Chi phí cho đăng ký dịch vụ (Subscription fee) đây là một khoản chi phí cố định để duy trì hoạt động của đường dây và các thiết bị liên quan. 42
- Cước cho cuộc thông tin (Call charge) hai kiểu trên thì cố định và không yêu cầu một thiết bị hay một cách tính nào nhưng đối với việc tính cước cho các cuộc thông tin thì phức tạp hơn phụ thuộc vào thời gian, khoảng cách. 3.7.2. Các tiêu chí cho việc tính cước 3.7.2.1. Tính cước dựa trên số lượng cuộc gọi Phương pháp này chỉ quan tâm đến số lượng cuộc gọi, không đề cập đến thời gian duy trì cuộc gọi. Ưu điểm là đơn giản hoá các thiết bị tính và lưu cước, nhưng nhược điểm là các cuộc gọi có thể diễn ra lâu. 3.7.2.2. Tính cước dựa trên thời gian duy trì cuộc gọi Thời gian duy trì cuộc gọi được tính từ khi thuê bao bị gọi nhấc máy trả lời cho tới khi cuộc gọi được giải phóng. Trong phương pháp này có lợi khi mà cuộc gọi diễn ra dài. 3.7.2.3. Tính cước dựa trên thời gian duy trì cuộc gọi và khoảng cách Thông thường các cuộc gọi đường dài cần sử dụng nhiều thiết bị hơn so với các cuộc gọi nội hạt nên cước sẽ cao hơn. Do đó khoảng cách là tiêu chí quan trọng cho việc tính cước cho các cuộc gọi đường dài cùng với thời gian duy trì cuộc gọi. Khoảng cách ở đây đề cập tới khoảng cách giữa tổng đài chủ gọi và tổng đài bị gọi. Để phục vụ cho việc tính cước, mạng quốc gia được chia thành nhiều vùng cước khác nhau mỗi vùng được quy định một mức cước cố định. 3.7.2.4. Tính cước phụ thuộc vào khối lượng thông tin Trong thông tin số liệu thì việc tính cước có thể dựa trên khối lượng thông tin đã được chuyển. Khối lượng thông tin (bit) = Tốc độ bít * thời gian truyền Kiểu tính cước này thì rất dễ hiểu đối với người sử dụng. Đối với thông tin số liệu, ví dụ trong chuyển mạch gói cước được tính phụ thuộc số lượng gói được chuyển đi. * Ngoài ra còn có phương pháp tính cước phụ thuộc vào từng thời điểm trong ngày. Ví dụ tính cước cho buổi đêm, cuối tuần hay vào những dịp lễ. Khi mà lưu lượng thấp thì có thể giảm giá để tăng nhu cầu sử dụng dịch vụ. 43
3.7.3. Các hệ thống tính cước 3.7.3.1. Hệ thống tính cước đều (Flat - Rate System) Đây là cách tính cước đơn giản nhất, không quan tâm tới số lượng cuộc gọi cũng như thời gian duy trì cuộc gọi. Một mức cước cố định được đặt ra cho người sử dụng trong một khoảng thời gian thông thường là một tháng. Tuy nhiên phương pháp này có một số ưu nhược điểm. . Ưu điểm : - Không yêu cầu thiết bị liên quan tới tính cước . - Công tác quản lý rất đơn giản . - Người sử dụng biết trước được mức cước mà họ phải trả . - Khuyến khích việc sử dụng dịch vụ với các thiết bị đã có sẵn. . Nhược điểm: - Hệ thống không công bằng đối với người sử dụng. - Hạn chế việc đăng ký thuê bao mới. - Thuê bao không điều chỉnh được mức mà họ phải trả. 3.7.3.2. Hệ thống tính cước dựa trên cuộc thông tin (Measured - Rate System) Trong các hệ thống tính cước theo cuộc gọi thì thông tin cước có thể phụ thuộc vào thời gian duy trì cuộc gọi và khoảng cách thông tin. Nếu mức cước cho một cự ly cố định trong khoảng thời gian T là a thì mức cước cho một cuộc thông tin có thể tính theo công thức sau: Mức cước = a * t/T Trong đó : a : là mức cước cho một cự ly nhất định trong khoảng thời gian T t : là thời gian duy trì cuộc thông tin T: Chu kỳ tính Tuỳ thuộc vào sự thay đổi của chu kỳ tính hay tỉ giá trên một đơn vị đo mà chúng ta có thể có hai cách tính cước. a. Phương pháp tính cước theo chu kỳ cố định Chu kỳ T là cố định, giá trị a thay đổi theo khoảng cách của cuộc thông tin. Đối với các thao tác nhân công , phương pháp này rất phổ biến do thiết bị đơn giản (gồm đồng hồ đo và cách tính đơn giản). Chu kỳ ở đây thông thường được chọn là 3 phút khi cuộc gọi bắt đầu và sau đó là một phút. 44
Đối với các hệ thống chuyển mạch không điều khiển theo nguyên tắc SPC thì tỉ giá a thay đổi nhờ việc thay đổi của số lượng các xung đo được theo từng khoảng cách. Do số lượng các vùng cước tăng lên và các thiết bị rất phức tạp. Ví dụ Vùng B 20 Km 70Km Vùng C Vùng A Hình 2.14 : Ví dụ việc tính cước theo chu kỳ cố định Giả sử một cuộc gọi diễn ra khoảng 5 phút 30 giây giữa thuê bao thuộc vùng A, B và C. Trong trường hợp này thì tỉ giá trên một đơn vị đo lường được tính như bảng sau . Bảng 2.2: Tính cước theo chu kì cố định Khoảng cách Từ 1 tới 3 phút Mỗi phút sau đó đầu < 40 Km 60 20 41 - 60 Km 90 30 61 - 80 Km 120 40 * Đối với cuộc gọi từ vùng A tới vùng B 6 2 2 2 Tổng 0 0 0 0 120 0 3 4 5 6 Phút * Đối với cuộc gọi từ vùng A tới vùng C 1 4 4 4 Tổng 00 0 00 206 240 0 0 3 4 5 6 Phút b. Phương pháp đo các xung theo chu kỳ 45
Tại kiểu tính cước này thì tỉ giá trong một đơn vị đo lường a là cố định và chu kỳ T sẽ thay đổi phục thuộc vào khoảng cách. Trong trường hợp này ngay cả khi số lượng các vùng cước tăng lên thì không ảnh hưởng đến thiết bị vì chỉ cần thay đổi giá trị T. Bởi vậy thiết bị tính cước trong tổng đài non- SPC không bị phức tạp. Tương tự như ví dụ trên khi một cuộc gọi diễn ra trong khoảng 5 phút 30 giây cho 3 vùng A,B và C đối với phương pháp tính cước mà có chu kỳ thay đổi thì được minh hoạ theo hình vẽ và bảng sau. Vùng B 20 Km 70Km Vùng C Vùng A Hình 2.15 : Ví dụ việc tính cước theo chu kỳ thay đổi Bảng 2.3: Tính cước theo chu kì thay đổi Cự li thông Chu kỳ với mức cước trên một đơn vị đo lường tin là 10 < 40 Km 30 s 41 – 60 Km 20 s 61 – 80 Km 15 s 5 phút 30 giây = 330 giây * Đối với cuộc gọi A – B: 10 * 330/30 = 110 * Đối cuộc gọi A – C: 10 * 330/15 = 220 . Qua hai ví dụ trên ta thấy rằng mức cước được tính cho thuê bao là khác nhau, tuỳ thuộc vào nhà quản lý lựa chọn kiểu nào và tổng đài SPC có thể cung cấp các chức năng trên. 3.7.3.3. Hệ thống tính cước hỗn hợp Hệ thống tính cước hỗn hợp được sử dụng để khắc phục các nhược điểm và tận dụng các ưu điểm của cả hai hệ thống tính cước ở trên. Trong hệ thống này, ngoài mức cước tính theo cuộc thông tin như ở trên thì khách hàng phải trả thêm một mức cuớc 46
cố định tuỳ thuộc vào từng dịch vụ cụ thể cho việc bảo dưỡng các thiết bị kết cuối. Hệ thống tính cước hỗn hợp có một số đặc điểm sau đây : * Mức cước cố định cho các thuê bao cho các dịch vụ như vậy là khá công bằng * Khi không có cuộc thông tin nào diễn ra thì nhà cung cấp dịch vụ viễn thông vẫn có thể đáp ứng việc cấp nguồn nuôi cho các thiết bị. * Cần thiết các thiết bị cho việc tính cước 3.8. KẾ HOẠCH BÁO HIỆU 3.8.1. Giới thiệu Báo hiệu là quá trình trao đổi các thông tin điều khiển liên quan đến việc thiết lập duy trì và giải toả cuộc thông tin và quản lý mạng giữa các thiết bị đầu cuối và các thiết bị chuyển mạch hay giữa các thiết bị chuyển mạch. Báo hiệu là một chức năng quan trọng đảm bảo sự kết nối giữa các tổng đài, đường truyền và các thiết bị đầu cuối mạng lưới. Khi áp dụng một hệ thống báo hiệu, nó sẽ ảnh hưởng lớn và lâu dài tới chức năng mạng lưới. Vì vậy, báo hiệu phải có tính mềm dẻo sao cho dễ thích nghi với sự mở rộng mạng lưới trong tương lai. 3.8.2. Phân loại báo hiệu Báo hiệu trong mạng điện thoại được chia thành báo hiệu thuê bao, là báo hiệu giữa thiết bị đầu cuối và tổng đài nội hạt và báo hiệu liên đài, báo hiệu giữa các tổng đài. Thiết bị Thiết bị đầu cuối Tổng đài Tổng đài đầu cuối   Báo hiệu thuê Báo hiệu liên Báo hiệu thuê đài bao bao Hình 2.8: Phân loại báo hiệu trong mạng điện thoại Báo hiệu thuê bao là quá trình trao đổi các loại tín hiệu báo hiệu giữa thuê bao và tổng đài nội hạt và ngược lại. Báo hiệu liên đài gồm báo hiệu kênh kết hợp và báo hiệu kênh chung. Đối với hệ thống báo hiệu kênh kết hợp, các tín hiệu thu và phát trên cùng một đường với tín hiệu tiếng nói. Trong khi đó ở báo hiệu kênh chung tín hiệu báo hiệu thu và phát qua 47
một đường dành riêng cho báo hiệu khác với kênh tiếng nói. Hệ thống báo hiệu liên đài được phân chia thành 2 hệ thống chính là : Báo hiệu kênh kết hợp (CAS) và Báo hiệu kênh chung (CCS). Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS có ưu điểm hơn so với báo hiệu kênh kết hợp như: dung lượng cao, linh hoạt, giảm phần cứng và tin cậy cao. Trong mạng điện có nhiều hệ thống báo hiệu khác nhau được sử dụng như báo hiệu MFC,CCITT No 5, CCITT No 6 Tuy nhiên nhu cầu của khách hàng về các dịch vụ ngày càng cao mà các hệ thống báo hiệu cũ không có khả năng đáp ứng các dịch vụ này do hạn chế về tốc độ, dung lượng và chất lượng. Do đó cần một hệ thống báo hiệu mới có khả năng đáp ứng các loại hình dịch vụ và tận dụng tối ưu khả năng của tổng đài SPC. Xuất phát từ yêu cầu về một hệ thống báo hiệu mới, gần đây có một vài hệ thống báo hiệu kênh chung được đưa vào áp dụng. Năm 1968 ITU-T đã đưa khuyến nghị về hệ thống báo hiệu kênh chung số 6 được thiết kế tối ưu cho lưu lượng liên lục địa, sử dụng trên các đường trung kế Analog, tốc độ thấp 2,4 Kbps. Vào những năm 80, ITU-T giới thiệu hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 (CCS7) thiết kế tối ưu cho mạng quốc gia và quốc tế sử dụng trung kế số, tốc độ đạt 64 Kbps. Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam sử dụng cả hai loại báo hiệu: R2 và C7. Mạng báo hiệu số 7 (C7) đưa vào khai thác tại Việt Nam theo chiến lược triển khai từ trên xuống theo tiêu chuẩn của ITU (khai thác thử nghiệm đầu tiên từ năm 1995 tại VTN và VTI). Cấu trúc mạng báo hiệu C7 xây dựng dựa trên cơ sở cấu trúc mạng chuyển mạch quốc gia nhằm chuyển tải an toàn và hiệu quả các bản tin báo hiệu CCS7 giữa các vùng lưu lượng chia thành 5 vùng báo hiệu tương ứng với 5 vùng lưu lượng thoại. Cho đến nay mạng báo hiệu số 7 đã hình thành với một cấp STP (điểm chuyển tiếp báo hiệu) tại 3 trung tâm (Hà Nội, Đà Nẵng, TP. Hồ Chí Minh) của 3 khu vực (Bắc, Trung, Nam), sử dụng loại STP tích hợp đặt tại các tổng đài chuyển tiếp quốc gia. Đối với STP quốc tế cũng là điểm chuyển tiếp lưu lượng báo hiệu SCCP cho các cuộc gọi Roaming quốc tế. 3.9. KẾ HOẠCH ĐỒNG BỘ 3.9.1.Giới thiệu chung Trong mạng liên kết số (IDN), việc truyền dẫn và chuyển mạch các tín hiệu số trên mạng lưới được điều khiển bởi đồng hồ với một tần số riêng. Nếu các đồng hồ tại các tổng đài hoạt động độc lập với nhau thì tần số của chúng sẽ bị sai lệch, hay là hiện 48
tượng trượt , gây ra lỗi thông tin ảnh hưởng đến chất lượng các dịch vụ . Do đó kế hoạch đồng bộ được đưa ra để xây dựng và tổ chức mạng đồng bộ đảm bảo sự đồng bộ trên mạng. Sự trượt các dòng bít bị ảnh hưởng khác nhau đến các dịch vụ thoại, dữ liệu hay truyền hình. 3.9.2. Các phương thức đồng bộ mạng Đồng bộ mạng là một khái niệm chung mô tả phương thức thức phân phối tín hiệu đồng hồ (common time and frequency) tới tất cả các phần tử trên mạng sao cho chúng hoạt động đồng bộ với nhau. 3.9.2.1. Phương thức cận đồng bộ (Plesiochronous Synchronization Method) Trong phương thức cận đồng bộ, các tổng đài trên mạng lắp đặt các bộ tạo dao động độc lập nhau để cung cấp tín hiệu đồng hồ điều khiển cho quá trình làm việc của tổng đài đó. Hệ thống này dùng cho mạng viễn thông quốc tế và được đánh giá như sau : Ưu điểm : - Linh hoạt trong việc mở rộng, sửa đổi và tái sử dụng mạng . - Không yêu cầu một mạng phân phối tín hiệu đồng hồ . Nhược điểm : - Tại các tổng đài trên mạng yêu cầu các đồng hồ có độ ổn định cao. - Yêu cầu cấu hình dự phòng cho các đồng hồ này. - Giá thành cho việc đồng bộ mạng cao.    Hình 2.9 : Phương thức cận đồng bộ 3.9.2.2. Phương thức đồng bộ chủ tớ (Master - Slaver Synchronization Method) Trong phương thức đồng bộ chủ tớ, trên mạng đồng bộ tại một nút nào đó trang bị một đồng hồ có độ ổn định cao gọi là đồng hồ chủ. Thông qua mạng phân phối tín hiệu đồng bộ (Synchronization Network) , đồng hồ chủ sẽ phân phối tín hiệu đồng hồ tới các đồng hồ của tổng đài khác trên mạng, các đồng hồ của các tổng đài này gọi là 49
đồng hồ tớ. Tại đây tín hiệu đồng hồ được tái tạo lại để làm nguồn đồng hồ tham khảo cho tổng đài tớ thực hiện điều khiển tạo ra tín hiệu đồng hồ đồng bộ với tổng đài chủ trên mạng. Ưu điểm: không cần yêu cầu đồng hồ tại mọi tổng đài trên mạng có độ ổn định cao (chỉ yêu cầu đồng hồ chủ) . Nhược điểm : - Yêu cầu một mạng phân phối tín hiệu đồng hồ đồng bộ (các đường truyền dẫn thông thường dùng cho mạng này ). - Khi xảy ra sai lỗi trên đường truyền, tín hiệu đồng bộ làm ảnh hưởng tới tổng đài tớ trên mạng. ~ Đồng hồ chủ Đồng hồ ~ ~ tớ Đồng ~ hồ ~ ~ ~ tớ Hình 2.10 : Phương thức đồng bộ chủ - tớ 3.9.2.3. Phương thức đồng bộ tương hỗ Trong phương thức đồng bộ này các đồng hồ khác nhau được lắp đặt tại các tổng đài trên mạng và điều khiển tương hỗ lẫn nhau để tạo ra nguồn đồng hồ bộ chung cho mọi đồng hồ trên mạng. ~ ~ ~ Hình 2.13 : Phương thức đồng bộ tương hỗ Đánh giá phương thức đồng bộ tương hỗ: Ưu điểm : 50
- Không yêu cầu đồng hồ có độ ổn định cao cho các tổng đài trên mạng. - Các tổng đài không cần phân cấp (khác với hệ thống đồng bộ chủ tớ). Nhược điểm : - Khi một đồng hồ tại tổng đài trên mạng bị lỗi, thì toàn mạng bị ảnh hưởng. - Các đường phân phối tín hiệu đồng hồ đồng bộ hình thành theo kiểu mạch vòng do đó việc cách ly lỗi ra khỏi hệ thống khó khăn hơn. 3.9.3. Đồng hồ và các tham số liên quan Việc đồng bộ hoá mạng lưới cơ bản là vấn đề giữ cho các đồng hồ trên mạng làm việc không sai lệch nhau về tần số cũng như về pha. Đồng hồ được định nghĩa như là một nguồn tần số, nối tới bộ chia hay bộ đếm. Nó tạo ra một gốc thời gian để kiểm soát việc định thời cho trường chuyển mạch của tổng đài số (tạo ra các xung nhịp điều khiển các mạch số nói chung) . 3.9.3.1. Các tham số tiêu biểu của đồng hồ Hai tham số quan trọng nhất có liên quan đến chất lượng đồng hồ là độ ổn định và độ chính xác. (Stability & Accuracy). + Độ chính xác (A): là mức độ tương ứng tần số của nó với một tần số chuẩn (tần số danh định ) F dđ - F ra A= F dđ A: độ chính xác; F dđ : Tần số danh định; F ra : Tần số ra + Độ ổn định (S): là mức độ mà căn cứ vào đó một đồng hồ sẽ tạo nên ở cùng một tần số trong khoảng thời gian chạy liên tục của nó. Fdđ - F ra 1 S= * F T1- T0 dđ F dđ : Tần số danh định; F ra : Tần số ra; S : Độ ổn định 51
3.9.3.2. Một số loại đồng hồ tiêu biểu Có hai nguồn đồng hồ nguyên tử và tinh thể thạch anh đều dùng để tạo dao động trong các bộ tạo xung. Một số điểm khác nhau giữa hai loại này là, ngược lại với nguồn đồng hồ nguyên tử, tần số của các đồng hồ thạch anh ổn định, sự thay đổi tần số của chúng (do lâu ngày) rất ổn định và các diễn biến tính chất của nó có thể đoán trước một cách an toàn. Diễn biến đó được dự báo trước nên có thể dùng để lặp lại chính xác tần số. Các đồng hồ điện tử gồm hai loại : loại dùng tia Cesium chuẩn gọi là đồng hồ Cs, loại dùng pin chứa khí Rubilium gọi là đồng hồ Rb. 3.9.4. Mạng đồng bộ Việt Nam Mạng đồng bộ Việt Nam hoạt động theo phương thức chủ tớ có dự phòng. Mạng đồng bộ của VNPT bao gồm 4 cấp là: cấp 0, cấp 1, cấp 2, cấp 3. Trong đó: - Cấp 0: là cấp của các đồng hồ chủ quốc gia. Sử dụng đồng hồ có độ ổn định tần số,1.10E-11 (đồng hồ Cesium). - Cấp 1: là cấp trục đồng bộ trực tiếp từ đồng hồ chủ (PRC) tới các tổng đài nút chuyển tiếp quốc tế, chuyển tiếp quốc gia và các đồng hồ thứ cấp. - Cấp 2: là cấp mạng đồng bộ từ đồng hồ của các nút chuyển tiếp quốc tế hoặc chuyển tiếp quốc gia hoặc đồng hồ thứ cấp tới các tổng đài HOST và các tổng đài có trung kế với các nút chuyển tiếp quốc tế và chuyển tiếp quốc gia. - Cấp 3: là cấp mạng đồng bộ từ đồng hồ của các tổng đài HOST và từ các tổng đài có trung kế với các nút chuyển tiếp quốc tế và chuyển tiếp quốc gia tới các thiết bị thuộc phần mạng cấp thấp hơn. Đồng bộ cho các mạng nội hạt Mạng nội hạt có tuyến truyền dẫn SDH quốc gia(1): + Tín hiệu đồng bộ lấy từ tuyến trục SDH quốc gia đồng bộ cho tổng đài Host (tổng đài Host phải được trang bị cổng đồng bộ 2MHz) + Trong trường hợp Host chưa trang bị cổng lấy tín hiệu đồng bộ 2MHz thì lấy tín hiệu trực tiếp từ luồng E1 có lưu lượng. Mạng nội hạt chỉ có tuyến truyền dẫn PDH(2): + Tín hiệu đồng bộ lấy trực tiếp từ luồng E1 để đồng bộ cho Tổng đài Host. - Ưu tiên 1: Lấy tín hiệu đồng bộ từ các tuyến truyền dẫn cáp quang. 52
- Ưu tiên 2: Lấy tín hiệu đồng bộ từ các tuyến truyền dẫn viba. Các tuyến truyền dẫn SDH nội tỉnh phải đồng bộ theo tín hiệu đồng bộ của tuyến trục truyền dẫn quốc gia thông qua bộ phân phối tín hiệu đồng bộ SASE. Các tổng đài vệ tinh và độc lập đồng bộ theo tổng đài Host theo tín hiệu đồng bộ lấy từ tuyến truyền dẫn nội tỉnh theo phương thức đã mô tả ở (1) và (2) tương ứng. Các thiết bị khi đưa vào khai thác hoạt động trên mạng viễn thông của VNPT phải đảm bảo yêu cầu không làm tăng cấp mạng đồng bộ. 3.10. Kế hoạch chất lượng thông tin 3.10.1. Chất lượng chuyển mạch Đối với các dịch vụ viễn thông, Nhiều người sử dụng phải chia sẻ quyền sử dụng thiết bị trên mạng lưới. Do đó, khi lưu lượng mà cao thì một số cuộc gọi có thể không thực hiện kết nối được. Chất lượng mà liên quan đến quá trình đấu nối để cung cấp dịch vụ viễn thông được gọi là chất lượngchuyển mạch, có nghĩa là chất lượng chuyển mạch trong quá trình kể từ khi thuê bao chủ gọi quay số cho tới khi kết nối được với bị gọi hoặc là khi một thuê bao đặt máy giải phóng cuộc thông tin cho tới khi giải phóng hoàn toàn các thiết bị liên quan đến cuộc thông tin đó. Chất lượng chuyển mạch liên quan chặt chẽ đến chất lượng của thiết bị và lưu lượng thông tin. Người ta quy định chất lượng chuyển mạch này dựa trên điều kiện là khi lưu lượng ở mức trung bình và thiết bị hoạt động tốt. Chất lượng chuyển mạch có thể tạm chia thành tổn thất đấu nối và trễ đấu nối. Tổn thất đấu nối có nghĩa là một cuộc gọi bị tổn thất khi mà các mạch trung gian cho cuộc gọi đó đang ở trạng thái bận hay thiết bị bận hoặc là thuê bao bị gọi bận hay không nhấc máy trả lời. Do đó để tính độ tổn thất đấu nối này người ta sử dụng tham số gọi là xác suất tổn thất. Trong khi đó trễ đấu nối là khoảng thời gian từ khi thuê bao chủ gọi nhấc máy khởi xướng cuộc gọi cho tới khi nhận được âm mời quay số (trễ âm mời quay số), hay là khoảng thời gian từ khi quay số cho tới khi nhận được hồi âm chuông (trễ quay số) hay là khoảng thời gian đặt máy giải phóng cuộc thông tin cho tới khi các thiết bị liên quan trở về trạng thái rỗi. Độ trễ này thường được biểu thị qua tham số thời gian trễ trung bình. 3.10.2. Chất lượng truyền dẫn Trong dịch vụ điện thoại, độ nghe hiểu phải được đảm bảo trong suốt quá trình đàm thoại từ phía phát đến phía thu. Do đó, độ nghe hiểu được đưa ra thông qua chất lượng đàm thoại tổng thể bao gồm chất lượng phát, truyền dẫn và thu. 53
Chất lượng thu tiếng nói mô tả độ rõ nét của mạch thu điều này phụ thuộc vào khả năng nghe của người nghe, tiếng ồn trong phòng và các thành phần khác. Chất lượng phát tiếng nói mô tả độ rõ nét của mạch phát và nó cũng phụ thuộc vào tiếng nói của người nói, tiếng ồn trong phòng và ngôn ngữ vv. Chất lượng truyền dẫn tiếng nói mô tả mức độ truyền dẫn chính xác trên các đường truyền dẫn bao gồm cả thiết bị thuê bao và tổng đài. Chất lượng truyền dẫn được quy định dựa trên độ nhậy của máy điện thoại, tổn thất trên đường truyền, Nhiễu và sự hạn chế về băng tần. Chất lượng phát và thu tiếng nói còn phụ thuộc vào khả năng nghe hiểu, phát âm của người nói, nghe và trạng thái truyền dẫn tiếng nói. 3.10.3. Độ ổn định Ngày nay thông tin liên lạc được coi là cơ sở hạ tầng quan trọng của một xã hội hoá thông tin. Do đó độ tin cậy của các thiết bị trên mạng như tổng đài và các đường truyền dẫn phải đảm bảo. Điều này có nghĩa là độ tin cậy để có thể cung cấp cac dịch vụ cần thiết trong điều kiện lưu lượng không bình thường do lỗi ở thiết bị hay từ một lý do nào đó. Chất lượng ổn định (độ ổn định) đưa ra các mức độ bảo dưỡng cần thiết cho các dịch vụ thông thường. Độ ổn định càng cao thì càng tốt tuy nhiên độ tin cậy mà vượt quá một ngưỡng nào đó thì giá thành sẽ tăng rất cao. Do đó, mức tốt nhất được chọn dựa trên sự cân đối giữa giá thành có thể chấp nhận được và vấn đề kỹ thuật. Giá trị được chọn này phải thoả mãn một số điều kiện khác như thiết kế mạng, bảo dưỡng mạng v.v. Các tai nạn hay thiên tai gây ra được coi là các ảnh hưởng khách quan không tính trong độ ổn định của hệ thống. Khi một mạng viễn thông được thiết kế thì cần chú ý việc lắp đặt các tuyến truyền dẫn và việc phân bố rải rác các tổng đài. Độ tin cậy của thiết bị, hệ thống bảo dưỡng được coi như là các nhân tố bên trong. Do đó chúng ta cần quan tâm như cấu hình của thiết bị dự phòng và công nghệ bảo dưỡng mạng . 54
Chương 4, Quy hoạch mạng viễn thông 4.1. Quy hoạch vị trí tổng đài 4.1.1.Giới thiệu Vì thiết bị viễn thong thêu bao chiếm phần lớn về chi phí mạng viễn thông, thiết kế những thiết bị như vậy là rất quan trọng. Trên hết, qui hoạch vị trí tổng đài là điều rất quan trọng như là nền tảng của qui hoạch. Qui hoạch vị trí tổng đài nội hạt bao gồm việc xác định khi nào, ở đâu, và trạm tổng đài rộng bao nhiêu sẽ được lắp đặt. Có thể có nhiều phương thức đưa dịch vụ theo yêu cầu tới các thuê bao trong một vùng. Chẳng hạn, bạn có thể chia vùng thành số vùng nhỏ hơn, trong trường hợp khác một vùng có thể được cung cấp dịch vụ bởi tổng đài đơn. Có thể có nhiều kế hoạch đối với việc đặt vị trí của các tổng đài và ranh giới của các vùng dịch vụ. Trong bất kỳ trường hợp nào, các thuế bao có thể được cung cấp chất lượng dịch vụ thỏa mãn giá trị nhất định. Tuy nhiên, tổng chi phí mạng phụ thuộc rất lớn vào các giá trị được tạo ra. Vì vậy, mục đích của qui hoạch vị trí tổng đài là để thảo mãn nhu cầu và giá trị nhất định của chất lượng dịch vụ, và để thiết lập cấu hình của các tổng đài theo đó giảm tối thiếu tổng chi phí mạng. 4.1.2. Phương pháp qui hoạch vị trí tổng đài 4.1.2.1. Phân chia vùng 4.1.2.1.1. Vùng tổng đài Vùng tổng đài là vùng mà ở đó tổng đài nhằm cho phép các dịch vụ đến các thuê bao của tổng đài. Khu vực này sẽ được qui hoạch có tính tới phần đặc điểm địa lý và phân bố mật độ nhu cầu cũng như chi phí tổng đài và thiết bị ngoại vi. 4.1.2.1.2. Khối đơn vị Khu vực trạm tổng đài được chia thành các khối đơn vị. Các khối đơn vị này là đơn vị nhỏ nhất nhằm để khai thác thiết bị thuê bao có tính tới các điều kiện của môi trường khai thác tương lai. Khối đơn vị là cơ sở của việc dự báo nhu cầu. 4.1.2.2. Khái niệm về qui hoạch vị trí tổng đài a) Thành phần của việc qui hoạch vị trí tổng đài Trong việc phát triển qui hoạch vị trí tổng đài, điều quan trọng là để xem xét phạm vi của tổng đài (tức là, số lượng thuê bao yêu cầu dịch vụ), kích thước khu vực tổng đài và vị trí của tổng đài đưa ra ở hình 12.2. 55
Phạm vi của tổng đài Kích cỡ của tổng đài Vị trí tổng đài Nhu cầu Độ dài các đường thuê bao Chi phí tổng đài Chi phí các đường thuê bao Tổng chi phí Hình 4.1. Thành phần của việc qui hoạch vị trí tổng đài nội hạt b) Những xem xét trong việc triển khai qui hoạch vị trí tổng đài nội hạt Những mục sau sẽ được xem xét trong việc triển khai qui hoạch vị trí tổng đài. Những điều kiện của môi trường tương lai - Dự báo về nhu cầu tương lai. - Qui hoạch thành phố (các đường phố, công viên, đường xe lửa, ). Quan hệ qua lại - Quan hệ qua lại với khu vực tổng đài gần bên cạnh. Thảo manc với chất lượng dịch vụ bắt buộc - Tổn hoa đường dây. 4.1.2.3. Xử lý trạng thái ban đầu Trong việc xác định vùng dịch vụ với mỗi tổng đài, các yếu tố sau sẽ được xem xét như đã đề cập ở đoạn trước. - Những quận huyện hành chính. - Đặc điểm địa lý. - Những đường sắt và những đường chính - Những khu kinh tế và các vùng dân cư. - Những khu vực tính cước. - Tổng đài sẽ đặt tại hoặc ở gần các khối đơn vị có mật độ nhu cầu cao, đưa ra việc xem xét hình thức và phân bố mật độ nhu cầu của khu vực tổng đài. 4.1.2.4. Phân bố mật độ nhu cầu 56
Điện thoại là công cụ có tính kinh tế và xã hội đối với việc lien lạc. Mặc dù, mật độ nhu cầu đối với điện thoại có sự phân bố mà nó thể hiện mật độ cao tại các trung tâm của thành phố và giảm dần phía ngoại ô, tương tự với sự phân bố về các hoạt động xã hội và kinh tế. Phân loại các đường cong phân bố mật độ nhu cầu Các đường cong phân bố mật độ nhu cầu thừa nhận có nhiều dạng phụ thuộc vào đặc điểm địa lý và tình trạng phát triển của thành phố. Các đường cong được chia thành hai loại: Các đường cong phân bố đồng dạng và các đường cong phân bố có hàm mũ. 4.1.3. Chi phí thiết bị Chi phí thiết bị tại khu vực dịch vụ được chia ra một cách gần như đugns như sau: Chí phí thiết bị Chi phí cho các đường dây thuê bao Chi phí trạm tổng đài Chi phí các đường trung kế nội hạt  Chi phí các đường dây thuê bao Chi phí các đường dây thuê bao được ước tính dựa trên chủng loại cáp sử dụng và tổng chiều dài của chúng. (1)Chi phí đầu tiên theo chủng loại cáp được tính theo các thông số sau: (a) Số cáp đôi (b)Số cọc/km (c) Số ống cáp trung bình /km (d)Tỷ lệ đất/không gian (e) Xây dựng ngầm (các miệng cống, các lỗ, các đường hầm, ) (2)Chi phí theo tổng chiều dài của các đường dây thuê bao được quyết định theo tổ hợp cáp có đường kính thỏa mãn hạn chế mất mát đường dây và điện trở đường dây, tương ứng với độ dài đường dây thuê bao.  Chi phí các đường trung kế nội hạt Chi phí các đường trung kế nội hạt phụ thuộc vào số đường trung kế, khoảng cách giữa các tổng đài, chủng loại cáp và tình trạng lặp lại. Việc lắp đặt số lượng tổng đài loại lớn tại một vùng sẽ làm tăng số đường trung kế, như vậy kết quả là chi phí cao hơn, nhưng chi phí các đường trung kế nội hạt nói chung ước tính nhỏ hơn phần tổng chi phí thiết bị.  Chi phí của các tổng đài Chi phí của các tổng đài gồm có như sau: - Chi phí của các tổng đài + Chi phí thiết bị tổng đài 57
+ Chi phí xây dựng + Chi phí thiết bị điện + Chí phí đất đai Chi phí thiết bị tổng đài gồm chi phí hệ thống điều khiển chung và chi phí hệ thống thuê bao, chi phí này tỷ lệ đối với số thuê bao. Chi phí xây dựng thiết bị điện và đất đai được coi như là những chi phí cố định. Như vậy, chi phí/thuê bao vẫn còn cao đến khi số thuê bao vượt quá một mức độ nào đó. Tuy nhiên, với tổng đài loại lớn (với việc tăng số thuê bao yêu cầu dịch vụ), chi phí thuê bao sẽ giảm.  Chi phí cần thiết đối với các thiết bị Trong trường hợp xây dựng một tổng đài, đây là điều cần thiết để xem xét loại tổng đài kinh tế nhất (số thuê bao được phục vụ), và kích thước kinh tế nhất của khu vực tổng đài. Chi phí các đường thuê bao và các tổng đài tính hơn 40% đến 60% và 30% đến 50% tương ứng về những chi phí xây dựng yêu cầu đối với mạng nội hạt, do đó đây là điều cần thiết để quy hoạch các đường dây thuê bao và tổng đài mang tính kinh tế với hiệu quả cao nhất về cấu trúc mạng. 4.2. Quy hoạch mạng truyền dẫn 4.2.1. Giới thiệu Quy hoạch mạng truyền dẫn nhằm mục đích xây dựng các đường truyền tối ưu để thỏa mãn hoàn toàn các yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu bảo dưỡng, hiệu quả kinh tế. Quy hoạch mạng truyền dẫn được xây dựng trên các điều kiện cho trước về cấu hình mạng và số các mạch giữa các tổng đài theo trình tự sau: Cấu hình mạng Số mạch giữa các Tổng đài Cấu hình mạng truyền dẫn Định tuyến Chất lượng, sự ổn định Tạo nhóm mạch Tính toán số mạch rỗi Chất lượng truyền dẫn Đánh giá dung lượng tuyến truyền dẫn Tiêu chuẩn ứng dụng Lựa chọn hệ thống truyền dẫn Xác định hệ thống truyền dẫn 58
Hình 4.2. Trình tự xác định đường truyền dẫn Mạng truyền dẫn đưa ra một mạng vật lý để trang bị các kênh cho mạng mạch logic giữa các tổng đài. Mặt khác, xây dựng một mạng đường truyền dẫn cũng là xây dựng các tuyến thực cho mạng. Ví dụ, mạng logic kiểu sao được thực hiện theo các dạng vật lý như mạng truyền dẫn kiểu vòng và kiểu sao như sau (hình 4.3): (mạng logic) -mạng kiểu sao- A Trung tâm thứ cấp Trung tâm sơ cấp a b c d (mạng vật lý) (mạng vật lý) -Mạng kiểu sao- -mạng kiểu lưới- A a d a d A b c b c Hình 4.3. Khái niệm mạng truyền dẫn 4.2.2. Cấu hình mạng truyền dẫn 4.2.2.1. Các yêu cầu về cấu hình đối với mạng truyền dẫn Các tuyến truyền dẫn đấu nối giữa các tổng đài có thể có nhiều dạng vật lý. Tuy nhiên, chúng phải có cấu hình mạng thỏa mãn các điều kiện về chất lượng truyền dẫn, hiệu quả kinh tế, độ tin cậy, 4.2.2.2. Hiệu quả kinh tế Trong một mạng truyền dẫn, mỗi kênh phải hoạt động trong một đơn vị có định tùy theo cổng ghép kênh của mạng. Khi các kênh được kết hợp nhóm và tuyến truyền dẫn được xây dựng ở dạng rộng, có thể thực hiện hệ thống truyền dẫn dung lượng lớn trong từng bộ phận truyền dẫn, tổng độ dài của tuyến có thể được làm giảm đi với hiệu 59
quả kinh tế cao. Tuy nhiên, điều này lại làm tăng độ dài của kênh cũng như số bộ ghép, dẫn đến hiệu quả kinh tế giảm. Một kênh có thể có nhiều trạm lặp trên tuyến vật lý của nó. Một vấn đề quan trọng trong cấu hình mạng truyền dẫn là: tại mỗi chặng ghép kênh, mỗi nhóm kênh nên được tách ra và kết hợp trong những trạm lặp như vậy theo đó thiết bị có thể được chia sẻ với các nhóm kênh khác đấu nối với chúng. Nếu các kênh đấu nối giữa các cơ quan không bị tách ra và tái hợp trong các trạm lặp thì không yêu cầu có thiết bị ghép kênh. Nhưng khi đó hiệu quả của kênh giảm, do vậy tăng chi phí truyền dẫn. Ngược lại, nếu một nhóm kênh được tách ra và kết hợp lại trong trạm lặp, thì đường truyền dẫn có thể chia sẻ với các nhóm kênh khác và hiệu quả của kênh tăng lên, do vậy chi phí ghép kênh tăng lên. Do vậy, dung lượng truyền dẫn và các đơn vị tạo nhóm kênh tối ưu nhất phải được lựa chọn bằng cách xem xét cân nhắc giữa chi phí ghép kênh và chi phí tuyến truyền dẫn để có được một mạng truyền dẫn kinh tế. 4.2.2.3. Độ tin cậy Độ ổn định chất lượng phải được giữ ở mức thích hợp mà theo đó chỉ cho phép tỷ lệ lỗi nhất định đối với các thiết bị mạng lưới. Đối với đường truyền dẫn, các bộ phận của nó phải có độ tin cậy cao, cấu hình mạng lưới được thiết kế có xem xét đến độ tin cậy với chất lượng ổn định. Thông thường một cấu hình mạng phải được thực hiện bằng cách phân chia thiết bị và cung cấp thiết bị dự phòng đủ theo khả năng đầu tư cho phép. 4.2.2.4. Chất lượng truyền dẫn Các yếu tố tác động đến chất lượng truyền dẫn trong mạng truyền dẫn là tổn thất đường truyền, suy giảm suy hao, tạp âm, giao thoa gần, tiếng vọng, lỗi, Các yếu tố này trực tiếp lien quan đến khoảng cách truyền dẫn cực đại, số tuyến đấu nối, hệ thống truyền dẫn sử dụng. 4.2.2.5. Cấu hình mạng đơn giản Một mạng truyền dẫn với các tuyến nối phức tạp hoặc cấu hình thiết bị phức tạp có những vấn đề sau đây: (a) Khó thực hiện được quy hoạch dài hạn, không có khả năng giảm được các hoạt động thiết kế mạng. (b)Về khía cạnh chất lượng thong tin, có một số nhược điểm về tính tin cậy và chất lượng truyền dẫn. (c) Khó quản lý mạng bởi vì không thể biết chắc được mỗi kênh nằm tại các vị trí trên tuyến truyền dẫn. Do chi phí cáp sợi quang giảm nhiều và nếu hệ thống truyền dẫn dung lượng lớn được sử dụng trong thực tế, khoảng cách chiểm tỷ lệ chi phí lớn trên đường truyền 60
giảm nhiều. Kết quả có thể xây dựng được một mạng truyền dẫn đường dài đơn giản. Một mạng như vậy có cấu hình thiết bị được đơn giản hóa bằng cách bó trong nhóm lớn và như vậy dung lượng sẽ lớn. 4.2.3. Các dạng cơ bản của truyền dẫn Cấu hình điển hình của các mạng truyền dẫn và đặc tính của chúng (hình 4.4) (1) Mạng sao (2) Mạng hình lưới (3)Mạng vòng (4) Mạng hình thang Hình 4.4. Khái niệm mạng truyền dẫn  Mạng truyền dẫn kiểu sao Dạng này là dạng một trung tâm vùng được đấu nối với các đơn vị khác. Mạng sao có các đặc điểm sau: (a) Kinh tế do tổng chiều dài truyền dẫn giảm (b)Độ tin caayj thấp do chỉ có một đường truyền đấu nối giữa hai nút mạng. (c) Kiểu này thường được sử dụng ở những thời kỳ đầu, mạng truyền dẫn chuyển tiếp hoặc một mạng thuê bai đấu nối thoại với các thuê bao khác.  Mạng truyền dẫn kiểu lưới Các tuyến truyền dẫn tới tất cả các tổng đài. Các kênh được sắp xếp theo các tuyến ngắn nhất. Một mạng hình lưới có đặc điểm sau đây: (a) Tổng chiều dài truyền dẫn dài nhất trong số tất cả các dạng, nhưng chiều dài mỗi kênh riêng biệt giữa hai cơ quan là ngắn nhất. (b)Không có lợi về mặt kinh tế nhưng rất tin cậy bởi vì giữa tất cả các tổng đài đều có tuyến truyền dẫn. Khi số tổng đài nhỏ và số kênh lớn thì kiểu lưới sẽ rất kinh tế. 61
(c) Kiểu mạng lưới thường sử dụng cho mạng nội hạt sử dụng cáp kim loại. Nếu chiều dài đường truyền dẫn lớn cần giới hạn chặt chẽ tránh suy giảm đường truyền.  Mạng truyền dẫn đấu nối theo kiểu vòng Tất cả các tổng đài được đấu nối theo dạng vòng với chỉ một nét vẽ nếu ta vẽ nó trên giấy. Mạng vòng có các đặc điểm sau: (a) Rất tin cậy do có hai 2 mạch đồng hồ đếm thông minh và có đồng hồ sẵn giữa bất kỳ hai tổng đài nào. (b)Tổng chiều dài truyền dẫn có thể được thu ngẵn nhưng chiều dài mạch sẽ dài. Do vậy, kiểu này không ứng dụng cho hệ htoongs truyền dẫn có chiều dài mạch bị giới hạn do suy hoa truyền dẫn.  Mạng truyền dẫn kiểu thang Các tổng đài riêng rẽ được đấu nối theo kiểu thang. Mạng này có đặc điểm sau: (a) Tin cậy, hợp với các đường truyền dẫn cơ bản. (b)Thuận tiện ở những nơi các tổng đài sắp xếp dàn trải và hẹp giống như ở Nhật. Mạng đường truyền thực tế là mạng lắp ghép có giá trị theo các dạng cơ bản nêu trên. 4.2.4. Các lớp cấp độ của mạng truyền dẫn Lưu lượng qua mạng truyền dẫn có thể được hiểu là các phần đi và đến (xuất phát và kết thúc) trong một vùng kinh tế. Lưu lượng đường dài mở rộng đến các vùng kinh tế khác được hình thành chủ yếu từ các thành phố lớn ở hai vùng. Như vậy, phân lớp là phương pháp tổng quan trong đó một tuyến truyền dẫn trang bị các mạch đi và đến trong một vùng bao gồm một đơn vị, và một tuyến truyền dẫn trang bị các kênh mở rộng ra ngoài vùng. Với sự phân lớp mạng truyền dẫn như vậy, các kênh mở rộng ra ngoài một vùng có thể được lắp đặt trên các tuyến truyền lien vùng dung lượng lớn qua trung tâm vùng. Như vậy, chiều dài kênh sẽ trở nên dài nếu so sánh với trường hợp không phân lớp. Tuy nhiên, kinh tế nhất vẫn là quy mô có được thong qua việc lắp đăt một số lượng nhỏ các tuyến truyền dẫn có dung lượng lớn. Phân lớp như vậy cũng đem lại ích lợi trong việc quản lý và mạng đơn giản hơn. 4.2.5. Ví dụ cấu hình mạng truyền dẫn 4.2.6. ĐỊNH TUYẾN a) Khái niệm định tuyến Định tuyến có nghĩa là xác định một tuyến để trang bị cấp các mạch đấu nối tới các tổng đài, sau khi xác định cấu hình mạng. Với việc định tuyến như vậy, một 62