TSSN - Mạng điện thoại

Trong chương này, chúng ta sẽ tìm hiểu về Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN). Mạng viễn thông phi thường này được coi là một trong những thành tựu trong lĩnh vực tiến bộ công nghệ. Tuy nhiên, có một số vấn đề khi chúng tôi đến với các mạng này. Chúng tôi sẽ thảo luận những vấn đề này trong các phần tiếp theo của chúng tôi.

PSTN

Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng được hiểu là tổng hợp các mạng điện thoại chuyển mạch kênh trên thế giới, được sử dụng để cung cấp dịch vụ viễn thông công cộng. Mạng PSTN được gọi là POTS (Hệ thống điện thoại cũ thông thường). Các mạng này được vận hành trong khu vực, cục bộ, quốc gia và liên quốc gia bằng cách sử dụng đường dây điện thoại, cáp quang, liên kết truyền dẫn vi ba hoặc liên lạc di động.

PSTN bao gồm các bộ chuyển mạch tại các điểm tập trung trên mạng, chúng hoạt động như các nút để liên lạc giữa bất kỳ điểm nào và bất kỳ điểm nào khác trên mạng. Tất cả các loại kỹ thuật chuyển mạch đã thảo luận trước đây, chẳng hạn như chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và chuyển mạch tin nhắn là các phương thức sử dụng PSTN khác nhau.

Hệ thống vòng lặp thuê bao

Trong mạng điện thoại chung, mỗi thuê bao có hai đường dây chuyên dụng kết nối với tổng đài chuyển mạch gần nhất, được gọi là Loop linescủa người đăng ký đó. Việc đặt đường dây đến cơ sở thuê bao từ văn phòng trao đổi được gọi làCabling. Vì rất khó để chạy cáp từ cơ sở của mỗi thuê bao đến tổng đài, các cáp lớn được sử dụng để thông qua đó các dây thả (đường dây thuê bao) được đưa đến một điểm phân phối.

Các dây thả được kết nối với các cặp dây tại điểm phân phối, trong các dây cáp. Các cáp phân phối như vậy từ khu vực địa lý gần đó được kết nối tại cùng một điểm trung chuyển nơi chúng kết nối với cáp trung chuyển nhánh, đến lượt nó, được kết nối với cáp trung chuyển chính. Toàn bộ quá trình này có thể được hiểu với sự trợ giúp của hình sau

Các cặp cáp thuê bao từ sàn giao dịch cũng sẽ kết thúc tại MDF thông qua các cáp trung chuyển chính mang số lượng lớn các cặp dây. Các cặp thuê bao và cặp trao đổi này được kết nối với nhau tại MDF bằng cách sử dụng jumper, điều này làm cho MDF cung cấp cơ chế linh hoạt để phân bổ lại các cặp cáp và số thuê bao. Điều này có nghĩa là một thuê bao chuyển đến một địa điểm khác mặc dù trong cùng một khu vực trao đổi, có thể được phép sử dụng cùng một số bằng cách sử dụng dây nhảy thích hợp, trong khi dây cũ của anh ta có thể được sử dụng bởi một thuê bao khác có số mới.

Chuyển đổi thứ bậc và định tuyến

Hệ thống quan trọng tiếp theo là hệ thống phân cấp chuyển mạch và định tuyến các đường dây điện thoại. Sự liên kết giữa các cuộc gọi giữa các khu vực khác nhau có các trao đổi khác nhau được thực hiện với sự trợ giúp củatrunk linesgiữa các sàn giao dịch. Nhóm các đường trung kế được sử dụng để kết nối các sàn giao dịch khác nhau được gọi làTrunk Groups.

Trong quá trình trao đổi kết nối với nhau, có ba cấu trúc liên kết cơ bản, chẳng hạn như

Cấu trúc liên kết lưới
Cấu trúc liên kết hình sao
Hierarchical

Cấu trúc liên kết lưới

Cấu trúc liên kết lưới, như tên của nó, là một mạng được kết nối đầy đủ. Số lượng các nhóm trung kế trong một mạng lưới tỷ lệ với bình phương của các trao đổi được kết nối với nhau. Do đó, các cấu trúc liên kết lưới này được sử dụng rộng rãi ở các khu vực đô thị, nơi có giao thông đông đúc.

Hình sau cho thấy cấu trúc liên kết lưới trông như thế nào.

Cấu trúc liên kết hình sao

Cấu trúc liên kết hình sao được kết nối theo hình dạng của một ngôi sao, sử dụng một trao đổi trung gian được gọi là tandem exchangethông qua đó tất cả các trao đổi khác giao tiếp. Hình dưới đây cho thấy mô hình của một mạng sao. Mạng hình sao được sử dụng khi mức lưu lượng tương đối thấp. Nhiều mạng hình sao có thể được sử dụng bằng cách kết nối với nhau thông qua trao đổi song song bổ sung, dẫn đến mạng hình sao hai cấp như thể hiện trong hình sau.

Thứ bậc

Cấu trúc liên kết phân cấp được sử dụng để xử lý lưu lượng lớn với số lượng nhóm trung kế tối thiểu. Lưu lượng truy cập quaFinal routelà cấp cao nhất của hệ thống phân cấp. Nếu cường độ giao thông giữa bất kỳ cặp giao dịch nào cao, các tuyến đường trục trực tiếp có thể được thiết lập giữa chúng như được biểu thị bằng các đường đứt nét trong hình bên dưới. Các tuyến đường trục trực tiếp này làHigh Usage routes. Bất cứ nơi nào các tuyến đường sử dụng cao này tồn tại, lưu lượng truy cập qua chúng. Tại đây, lưu lượng truy cập tràn được định tuyến dọc theo đường dẫn phân cấp. Không cho phép giao thông tràn từ tuyến đường cuối cùng.

Để quyết định định tuyến trên một kết nối cụ thể, ba phương pháp sau được sử dụng:

Định tuyến từ phải qua
Định tuyến trao đổi riêng
Định tuyến do máy tính điều khiển

Kế hoạch truyền tải

Việc truyền tín hiệu qua cáp phải có chất lượng cao để đảm bảo giao tiếp tốt hơn. Các liên kết truyền dẫn giữa các mạch quốc gia và quốc tế sẽ tốt hơn để kết nối song song với nhau để thiết lập các cuộc gọi.

Để có các tiêu chuẩn chất lượng cao, CCITT đã đưa ra các hướng dẫn sau:

Số mạch tối đa được sử dụng trong một cuộc gọi quốc tế là 12.
Không quá bốn mạch quốc tế được sử dụng song song giữa các trung tâm chuyển mạch quốc tế đầu và cuối.
Trong những trường hợp ngoại lệ và số lượng cuộc gọi thấp, tổng số mạch có thể là 14, nhưng ngay cả trong trường hợp này, các mạch quốc tế được giới hạn tối đa là bốn.

Cùng với việc hạn chế số lượng mạch yêu cầu, các tổn thất như mất đường dây hoặc mất dây và mất công tắc hoặc mất tiếp xúc cũng cần được giảm thiểu. Các khía cạnh này nằm trong ngân sách tổn thất đường truyền, cung cấp các yếu tố như giữ mức dội âm trong giới hạn và kiểm soát tiếng hát.

Do khoảng cách xa, các mạch cần bộ khuếch đại và bộ lặp ở những khoảng thời gian thích hợp để tăng tín hiệu. Tại các giao diện đường dây thuê bao, sự không phù hợp xảy ra; điều này dẫn đến việc phản xạ một phần của tín hiệu đến vào mạch đi, mạch này sẽ trở lại loa nhưEcho. Bộ triệt tiếng vọng hoặc mạch khử tiếng vang được sử dụng để giảm thiểu ảnh hưởng của tiếng vang. Sự suy giảm tín hiệu và tiếng vang là những tổn thất chính trong đường truyền cùng với tổn hao tiếp xúc và dây dẫn.

Hệ thống truyền dẫn

Có nhiều loại hệ thống truyền dẫn khác nhau như hệ thống vô tuyến, hệ thống cáp đồng trục và hệ thống cáp quang là những hệ thống nổi bật. Khi chiều dài của khoảng cách truyền tăng lên, phương thức truyền cũng bị thay đổi.

Việc truyền tín hiệu nâng cao từ truyền dẫn dây sang truyền dẫn không dây. Hệ thống vô tuyến cung cấp truyền dẫn không dây, hệ thống cáp đồng trục cho phép truyền tín hiệu qua dây và hệ thống cáp quang cung cấp thông tin liên lạc qua các sợi quang.

Tùy thuộc vào cơ chế truyền tín hiệu, liên lạc vô tuyến có bốn loại liên lạc, chẳng hạn như -

Skywave hoặc Ionospheric Communication
Giao tiếp vi sóng tuyến nhìn (LOS) bị giới hạn bởi đường chân trời
Truyền thông tán xạ đối lưu
Truyền thông vệ tinh

Kế hoạch đánh số

Trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển, sơ đồ đánh số chỉ giới hạn trong một sàn giao dịch nhỏ, được sử dụng để kết nối với các sàn giao dịch khác bằng cách xác định chúng bằng tên của các thị trấn mà chúng nằm ở đó. Nhưng với sự gia tăng số lượng người đăng ký, nhiều sàn giao dịch đã được giới thiệu.

Một sàn giao dịch trung tâm lớn phục vụ trung tâm kinh doanh chính của một thị trấn, có thể được gọi là Main Exchange và các sàn giao dịch nhỏ hơn phục vụ các địa phương khác nhau được gọi là Satellite Exchanges. Khu vực chứa mạng lưới hoàn chỉnh của sàn giao dịch chính và các vệ tinh được gọi làMulti-exchange area. Một sơ đồ đánh số chung được yêu cầu để xác định vị trí của tổng đài của thuê bao được gọi, đặc biệt khi cuộc gọi đến từ một vị trí bên ngoài vùng Đa tổng đài.

Sơ đồ đánh số phổ biến được gọi là Linked Numbering Scheme, nơi tất cả các trao đổi trong một thị trấn được xác định chung bằng tên của thị trấn. Với sự giới thiệu củaSubscriber Trunk Dialing (STD) hoặc Direct Distance Dialing(DDD) cho liên lạc đường dài giữa các thành phố và giữa các thị trấn, các khu vực Đa trao đổi cũng được cấp số nhận dạng duy nhất. Để thực hiện liên lạc ở khoảng cách rất xa, phương thức quay số quốc tế được gọi làInternational Subscriber Dialing (ISD) được giới thiệu, khi kế hoạch đánh số quốc tế và kế hoạch đánh số quốc gia ra đời.

Các loại kế hoạch đánh số

Trong phần này, chúng ta sẽ thảo luận về các Kế hoạch Đánh số cho các mạng điện thoại. Các kế hoạch được mô tả ngắn gọn bên dưới:

Mở kế hoạch đánh số

Đây cũng được gọi là Non-Uniform Numbering Plan và nó cho phép sự thay đổi rộng rãi về số lượng chữ số được sử dụng để xác định một người đăng ký trong một khu vực đa trao đổi hoặc trong một quốc gia.

Kế hoạch đánh số bán mở

Kế hoạch này cho phép độ dài số khác nhau gần một hoặc hai chữ số. Phương án đánh số bán công khai được sử dụng phổ biến ở các nước như Ấn Độ, Thụy Điển, Thụy Sĩ và Vương quốc Anh.

Kế hoạch đánh số đóng

Đây cũng được gọi là Uniform Numbering Plantrong đó số chữ số trong số thuê bao được cố định. Điều này được sử dụng ở một số quốc gia như Pháp, Bỉ, Canada, Hawaii và một số vùng của Hoa Kỳ.

Kế hoạch Đánh số Quốc tế hoặc Kế hoạch Đánh số Thế giới đã được CCITT xác định. Đối với mục đích đánh số, thế giới được chia thành các khu vực. Hình sau chỉ ra cấu trúc số điện thoại.

Số quốc gia bao gồm ba phần. Các phần được mô tả dưới đây -

Mã Vùng hoặc Mã Thân cây

Mã này xác định một vùng đánh số cụ thể hoặc vùng đa trao đổi của thuê bao được gọi. Với mã này, định tuyến cho một cuộc gọi trung kế được xác định và tính phí cho nó.

Mã trao đổi

Mã này xác định một trao đổi cụ thể trong một khu vực đánh số. Nó xác định định tuyến cho cuộc gọi trung kế đến từ một khu vực đánh số khác hoặc cho một cuộc gọi bắt nguồn từ một tổng đài và được định tuyến đến một tổng đài khác trong cùng một khu vực đánh số.

Số dòng người đăng ký

Nó được sử dụng để chọn đường dây thuê bao được gọi tại tổng đài đầu cuối. Sự kết hợp của mã trao đổi và số đường dây thuê bao được gọi là số Đường dây thuê bao trong thuật ngữ CCITT.

Gói sạc

Các cuộc gọi được tính phí theo công cụ đo đếm được kết nối với từng đường dây thuê bao hoặc theo sổ đăng ký đo đếm được chỉ định cho từng thuê bao trong trường hợp trao đổi điện tử. Ameter đếm số lượng đơn vị sạc và số lượng đó được tăng lên bằng cách gửi pulseđến đồng hồ đo. Đối với số đơn vị, đồng hồ đọc, hóa đơn được tăng lên bằng cách ấn định tỷ lệ cho đơn vị tính phí.

Các cuộc gọi riêng lẻ có thể được tính phí dựa trên các loại sau.

Thời gian sạc độc lập
Thời gian sạc phụ thuộc

Các cuộc gọi nội hạt trong một khu vực đánh số thường được tính phí trên cơ sở độc lập về thời lượng. Đối với tính phí phụ thuộc vào thời lượng, đồng hồ bắt đầu tăng, khi thuê bao được gọi trả lời cuộc gọi. Tùy thuộc vào số lượng trao đổi liên quan đến thiết lập cuộc gọi, nhiều hơn một xung được gửi đến đồng hồ tính phí, được gọi làMulti-Metering. Tốc độ xung đo sáng không ngừng tăng lên mỗi phút theo khoảng cách giữa người được gọi và người gọi.