Giáo trình Tổng quan về viễn thông

156 trang cucquyet12 5350

Download

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

Tài liệu đính kèm:

giao_trinh_tong_quan_ve_vien_thong.pdf

Nội dung text: Giáo trình Tổng quan về viễn thông

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÔNG (Dùng cho sinh viên hệ đào tạo đại học từ xa) Lưu hành nội bộ HÀ NỘI - 2007
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG TỔNG QUANG VỀ VIỄN THÔNG Biên soạn : Ths. Nguyễn Văn Đát Ths. Nguyễn Thị Thu Hằng Ks. Lê Sỹ Đạt Ks. Lê Hải Châu
TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÔNG Mã số : 411TQV260 Chịu trách nhiệm bản thảo TRUNG TÂM ÐÀO TẠO BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG 1 (Tài liệu này được ban hành theo Quyết định số: /QĐ-TTĐT1 ngày của Giám đốc Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông)
LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm qua, hạ tầng viễn thông đã phát triển nhanh về cả công nghệ và chất lượng cung cấp dịch vụ. Viễn thông đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài với nhiều bước ngoặt trong phát triển công nghệ và phát triển mạng lưới. Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, hiện nay có rất nhiều nhà khai thác viễn thông khác nhau với sự đa dạng của công nghệ và cấu hình mạng cũng như các dịch vụ cung cấp. Để có được cái nhìn tổng quan về viễn thông nói chung, nắm bắt những kiến thức cơ bản về viễn thông và cũng nằm trong chương trình đào tạo của hệ Đại học từ xa của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, cuốn tài liệu “Tổng quan về viễn thông” được các giảng viên Bộ môn Mạng Viễn thông, Khoa Viễn thông I biên soạn. Tài liệu gồm 6 chương, trình bày những kiến thức cơ bản về lịch sử phát triển của viễn thông, các dịch vụ viễn thông, các kỹ thuật cơ bản về truyền dẫn và chuyển mạch trong viễn thông cùng vấn đề báo hiệu và đồng bộ mạng. Chương 1- Giới thiệu chung: chương này cung cấp cho học viên cách nhìn tổng quan về mạng viễn thông; quá trình phát triển của viễn thông trong quá khứ, hiện tại và xu hướng phát triển trong tương lai cũng như các khái niệm cơ bản trong viễn thông được đề cập giúp người đọc bước đầu hiểu về viễn thông nói chung và cơ sở để tiếp cận với hệ thống viễn thông phức tạp. Chương 2- Dịch vụ viễn thông: chương này đề cập đến các vấn đề liên quan đến dịch vụ viễn thông như khái niệm, cách thức phân loại dịch vụ viễn thông, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ và chất lượng mạng, đồng thời giới thiệu về các loại hình dịch vụ viễn thông cơ bản và các dịch vụ mới trên thế giới và ở Việt Nam, nhu cầu và xu hướng phát triển dịch vụ viễn thông. Chương 3- Các mạng viễn thông: chương này giới thiệu sự hình thành và phát triển của các mạng viễn thông: các mạng mạng điện thoại, các loại mạng và công nghệ mạng truyền số liệu, mạng máy tính, Internet. Chương này còn giới thiệu những khái niệm căn bản về các phần tử tạo nên mạng viễn thông, về quan điểm phân tầng giao thức và các phương thức chuyển giao thông tin qua các mạng cơ bản. Chương 4- Các vấn đề truyền dẫn và ghép kênh. Chương 4 trình bày các nội dung liên quan đến truyền dẫn; khái niệm về ghép kênh và các kỹ thuật ghép kênh được sử dụng trong mạng viễn thông. Chương 5- Các vấn đề về chuyển mạch và định tuyến. Chương này trình bày các khái niệm về chuyển mạch kênh, kỹ thuật chuyển mạch thời gian và không gian, sự kết hợp các kỹ thuật đó trong các hệ thống chuyển mạch; Kỹ thuật chuyển mạch gói, những khái niệm về định tuyến và sự phân loại chúng cũng được đề cập. Chương 6- Báo hiệu và đồng bộ trong mạng viễn thông: Chương này đưa ra các khái niệm và các kỹ thuật cơ bản về báo hiệu; vai trò và các giải pháp đồng bộ mạng và đồng bộ trong mạng viễn thông Việt Nam (của VNPT).
Ở phần đầu mỗi chương đều có phần giới thiệu về nội dung của chương và chỉ rõ những kiến thức cơ bản học viên cần nắm bắt sau khi học xong chương này. Ngoài ra, để giúp sinh viên củng cố kiến thức đã học, cuối mỗi chương đều có các câu hỏi ôn tập. Các câu hỏi được đưa ra dưới dạng trắc nghiệm, giúp học viên có thể tự đánh giá nhờ phần hướng dẫn trả lời ở cuối tài liệu. Đây là tài liệu cung cấp cho các học viên hệ đào tạo Đại học từ xa của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông nói riêng cũng như những người đọc muốn tìm hiểu, tiếp cận về viễn thông, một trong những lĩnh vực công nghệ hiện đại và rất phức tạp. Trong quá trình biên soạn, chúng tôi luôn cố gắng đưa ra những giải thích, ví dụ đơn giản dễ hiểu, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong các học viên, bạn đọc thông cảm và cho những góp ý. Những ý kiến đóng góp xin gửi về : Bộ môn Mạng viễn thông- Khoa Viễn thông 1- Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông ĐT: 84-34-515484, bomonmangVT1@yahoo.com Hà Nội, tháng 8 năm 2006 2
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG GIỚI THIỆU CHƯƠNG Mục đích của chương 1 là cung cấp cho người đọc những khái niệm cơ bản nhất về viễn thông, về quá trình phát triển của viễn thông trong quá khứ, hiện tại và xu hướng phát triển trong tương lai. Phần đầu chương 1 đề cập đến lịch sử phát triển viễn thông và những khái niệm căn bản về thông tin, tín hiệu và hệ thống truyền thông. Vấn đề chuẩn hóa là một nội dung rất quan trọng trong việc nghiên cứu, tìm hiểu viễn thông nói chung. Chương 1 trình bày các nội dung liên quan đến vấn đề chuẩn hóa, trong đó giới thiệu về các tổ chức chuẩn hóa khác nhau. Đây là các tổ chức chuẩn hóa quốc gia, khu vực và quốc tế có ảnh hưởng rất lớn tới các nhà sản xuất thiết bị viễn thông, các nhà khai thác viễn thông và cả khách hàng sử dụng dịch vụ viễn thông. Học viên cần phải nắm được các khái niệm cơ bản về thông tin, tín hiệu và hệ thống truyền thông; lịch sử phát triển viễn thông và các tổ chức chuẩn hóa viễn thông quốc tế. 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA VIỄN THÔNG Viễn thông là một trong những bộ phận kinh doanh phát triển nhanh nhất trong các công nghệ thông tin hiện đại. Chỉ cách đây vài thập kỷ, để được coi là có hiểu biết cơ bản về viễn thông, ta chỉ cần nắm bắt được cách thức hoạt động của mạng điện thoại là đủ. Ngày nay, lĩnh vực viễn thông bao gồm rất nhiều công nghệ và dịch vụ hiện đại. Ngoài một vài dịch vụ đã hoàn thiện như dịch vụ điện thoại cố định còn có rất nhiều dịch vụ đã và đang bùng nổ như dịch vụ điện thoại di động và Internet. Sự xóa bỏ những quy định trong nền công nghiệp viễn thông đã làm kinh doanh tăng trưởng mặc dù giá cả của các dịch vụ ngày càng giảm. Môi trường viễn thông mà mỗi người phải lựa chọn hiện nay khá là phức tạp. Trước đây, chúng ta chỉ có một lựa chọn duy nhất là có dùng hay không dịch vụ của một nhà cung cấp dịch vụ thoại duy nhất. Ngày nay, có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ cung cấp dịch vụ ADSL hoặc modem cáp cho truy nhập Internet và chúng ta có thể lựa chọn một trong số nhiều nhà cung cấp khi muốn dùng dịch vụ thoại. Viễn thông là nguồn tài nguyên quan trọng mang tính chiến lược cho hầu hết các tập đoàn hiện đại và tầm quan trọng của viễn thông ngày càng gia tăng. Môi trường viễn thông luôn luôn thay đổi này cho ta nhiều lựa chọn mới và chúng ta cần hiểu về viễn thông nhiều hơn và tổng quát hơn để có thể tận dụng được những khả năng sẵn có ngày nay. 1.1.1 Khái niệm chung về viễn thông Viễn thông: bao gồm những vấn đề liên quan đến việc truyền thông tin (trao đổi hay quảng bá thông tin) giữa các đối tượng qua một khoảng cách, nghĩa là bao gồm bất kỳ hoạt động liên quan tới việc phát/nhận tin tức (âm thanh, hình ảnh, chữ viết, dữ liệu, ) qua các 3
phương tiện truyền thông (hữu tuyến như đường dây kim loại, cáp quang hoặc vô tuyến hoặc các hệ thống điện từ khác). Hình 1.1 là lược đồ phân loại viễn thông. Viễn thông chiếm phần chủ đạo trong truyền thông. 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. ViÔn th«ng §¬n h−íng Song h−íng TruyÒn TruyÒn §iÖn Telex §iÖn §iÖn TruyÒn Th− TruyÒn thanh h×nh b¸o tho¹i tho¹i d÷ ®iÖn h×nh cè di liÖu tö héi ®Þnh ®éng nghÞ TruyÒn TruyÒn h×nh v« h×nh tuyÕn c¸p Hình 1.1: Viễn thông Tỷ phần truyền thông cơ học (thư từ, báo chí) đang có xu hướng giảm trong khi tỷ 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. 1.1.2 Các giai đoạn phát triển viễn thông Viễn thông đã trải qua nhiều giai đoạn lịch sử khác nhau. Hình 1.2 cho ta những mốc lịch sử phát triển quan trọng trong viễn thông, chủ yếu nhấn mạnh vào sự phát triển và mở rộng của các hệ thống và dịch vụ viễn thông (chi tiết hơn về các dịch vụ được giới thiệu trong Chương 2). Có thể phân sự phát triển của viễn thông qua bốn giai đoạn chính. Giai đoạn thứ nhất kéo dài khoảng 90 năm từ khi điện thoại ra đời và phát triển. Giai đoạn thứ hai là giai đoạn xuất hiện chuyển mạch SPC, truyền dẫn số và thông tin vệ tinh. Giai đoạn thứ 3 là giai đoạn phát triển đặc trưng của các mạng dữ liệu và công nghệ chuyển mạch gói. Giai đoạn thứ 4 xuất hiện cùng vấn đề liên kết mạng truyền thông. Phần tiếp theo trình bày những mốc thời gian đáng nhớ đi theo những sự kiện nổi bật liên quan tới viễn thông (xem Phụ lục 1 để biết thêm chi tiết). - 1838-1866 Điện báo (telegraph): Samuel Morse hoàn thiện hệ thống điện báo của chính mình; điện báo là dịch vụ viễn thông đầu tiên xuất hiện năm 1844. 4
- 1876-1899 Điện thoại (telephony): Alexander Graham Bell phát minh ra điện thoại (1876); xuất hiện tổng đài điện thoại đầu tiên với 8 đường dây; Almond Strowger sáng chế ra tổng đài cơ điện kiểu từng nấc (step by step, 1887). - 1920-1928 Carson, Nyquist, Johnson và Hartley giới thiệu lý thuyết truyền dẫn. - 1923-1938 Truyền hình (Television): Hệ thống cơ hình ảnh được thực hiện; bắt đầu những thử nghiệm và thực nghiệm quảng bá. - 1937 Alec Reeves hình thành khái niệm điều xung mã (PCM). - 1938-1945 Các hệ thống radar và viba phát triển trong Đại chiến thế giới lần thứ 2; FM được sử dụng rộng khắp trong truyền thông quân sự. - 1948-1950 C.E. Shannon phát hành các bài báo nền tảng về lý thuyết thông tin. WAN: M¹ng diÖn réng LAN: M¹ng néi h¹t WLAN: LAN kh«ng d©y WWW: World Wide Web ADSL: §−êng d©y thuª bao sè bÊt ®èi xøng ISDN: M¹ng sè tÝch hîp ®a dÞch vô AM: §iÒu chÕ theo biªn ®é FM: §iÒu chÕ theo tÇn sè IP: Giao thøc Internet CS: ChuyÓn m¹ch kªnh PS: ChuyÓn gãi VoD: TruyÒn video theo yªu cÇu TV: TruyÒn h×nh Hình 1.2: Sự phát triển của các hệ thống và dịch vụ viễn thông - 1950 Ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM) được áp dụng vào điện thoại. - 1953 Các chuẩn Tivi màu được công bố ở Mỹ. - 1955 J. R. Pierce đề xuất các hệ thống truyền thông vệ tinh. - 1962-1966 Dịch vụ truyền dữ liệu được thương mại; PCM chứng tỏ sự thích hợp cho truyền thoại và TV; lý thuyết truyền dẫn số được phát triển. - 1965 Mariner IV truyền những bức ảnh từ Sao Hỏa về Trái Đất. - 1976 Ethernet LAN do Metcalfe và Broggs (Xerox) sáng chế. - 1970–1975 Chuẩn PCM được CCITT triển khai. - 1980–1983 Khởi động của Internet toàn cầu dựa trên giao thức TCP/IP. - 1980–1985 Các mạng di động tế bào hiện đại cung cấp dịch vụ; NMT ở Bắc Âu, AMPS ở Mỹ, mô hình tham chiếu OSI được Tổ chức chuẩn hóa quốc tế (ISO) định nghĩa. - 1989 Tim Berners-Lee (CERN) đề cử ban đầu cho văn kiện kết nối Web trên WWW (World Wide Web). 5
- 1990–1997 Hệ thống tế bào số đầu tiên, Global System for Mobile Communications (GSM), được thương mại và phát triển mạnh trên toàn thế giới; Sử dụng Internet và dịch vụ mở rộng nhanh chóng nhờ có WWW. - 1997–2001 Cộng đồng viễn thông được bãi bỏ quy định và kinh doanh phát triển nhanh chóng; các mạng tế bào số, đặc biệt là GSM mở rộng trên toàn thế giới; những ứng dụng thương mại của Internet mở rộng và một phần truyền thông thoại truyền thống được chuyển từ mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN) sang Internet; chất lượng LAN được cải thiện với công nghệ Ethernet tiên tiến có tốc độ lên tới tầm Gigabit/s - 2001–2005 Truyền hình số bắt đầu thay thế truyền hình quảng bá tương tự; các hệ thống truy nhập băng rộng mở rộng khả năng cung cấp dịch vụ Internet đa phương tiện tới mọi người; dịch vụ thoại trở thành dịch vụ truyền thông cá nhân khi sự xâm nhập của các hệ thống tế bào và PCS tăng lên. - 2005– Truyền hình số sẽ thay thế truyền hình tương tự và bắt đầu cung cấp các dịch vụ tương tác ngoài dịch vụ quảng bá; các hệ thống di động tế bào thế hệ thứ 3 và các công nghệ WLAN sẽ cung cấp các dịch vụ dữ liệu tiên tiến cho người sử dụng di động; các dịch vụ di động nội hạt sẽ mở rộng, ứng dụng cho những công nghệ không dây khoảng cách ngắn trong nhà và công sở sẽ tăng lên; mạng viễn thông toàn cầu sẽ tiến triển hướng tới mặt bằng mạng chuyển mạch gói chung cho tất cả các loại dịch vụ. 1.2 KHÁI NIỆM VỀ THÔNG TIN, TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG 1.2.1 Các khái niệm về thông tin, truyền thông, bản tin và nguồn tin Thông tin (Information) Thông tin là các tính chất xác định của vật chất được tiếp nhận bởi nhà quan sát từ thế giới vật chất xung quanh. Có thể hiểu một cách chung nhất, thông tin (hay còn gọi là tin tức) là sự hiểu biết hay tri thức, có khả năng được biểu diễn dưới những dạng thích hợp cho quá trình trao đổi, truyền đưa, lưu giữ hay xử lý. Các dạng thức thông tin cơ bản bao gồm: tiếng nói, hình ảnh (hình ảnh tĩnh, hình ảnh động), dữ liệu (ký tự, đồ thị). Những thông tin này có thuộc tính chung là đều chứa đựng ý tưởng trong hoạt động tư duy của con người. Bản tin (Message) Thông tin được thể hiện ở một dạng thức nhất định được gọi là bản tin. Dạng thể hiện có thể là văn bản, bản nhạc, hình vẽ, đoạn thoại. Một bản tin chứa đựng một lượng thông tin cụ thể, có nguồn và đích xác định cần được chuyển một cách chính xác, đúng đích và kịp thời. Nguồn tin (Information source) 6
Nguồn tin là nơi sản sinh hay chứa các bản tin cần truyền. Vì thế, nguồn tin có thể là con người hay các thiết bị thu phát âm thanh, hình ảnh, các thiết bị lưu trữ và thu nhận thông tin để phát đi 1.2.2 Sơ đồ khối hệ thống truyền thông tin Hệ thống truyền thông (HTTT) thực hiện các chức năng xử lý cần thiết, biến đổi thông tin cần trao đổi để thuận tiện cho việc lưu trữ, sửa chữa và truyền qua hệ thống. Hình 1.3 cho ta sơ đồ khối của HTTT, thông tin truyền qua hệ thống có thể là một chiều – truyền đơn hướng (Hình 1.3a) hoặc trao đổi hai chiều – truyền hai hướng (Hình 1.3b). Thông tin từ nguồn tin đi tới thiết bị đầu cuối (TBĐC) phát để chuyển thành tín hiệu. Tín hiệu này được truyền qua môi trường truyền dẫn (kênh truyền thông) tới TBĐC thu. Tại đây, tín hiệu được biến đổi ngược lại thành thông tin và đưa tới nơi nhận tin. TÝn hiÖu TÝn hiÖu B¶n tin B¶n tin ph¸t thu Nguån TB§C M«i tr−êng truyÒn dÉn TB§C NhËn tin ph¸t thu tin a) TruyÒn th«ng mét chiÒu TÝn hiÖu TÝn hiÖu B¶n tin B¶n tin ph¸t/thu thu/ph¸t TB§C Ph¸t/nhËn M«i tr−êng truyÒn dÉn TB§C NhËn/ph¸t tin ph¸t/thu thu/ph¸t tin b) TruyÒn th«ng hai chiÒu Hình 1.3: Mô hình hệ thống truyền thông HTTT do con người tạo ra dựa trên các thành tựu khoa học, lao động sáng tạo để phục vụ cho nhu cầu trao đổi thông tin của con người. HTTT rất đa dạng, không ngừng phát triển và hoàn thiện. Tùy thuộc vào tin tức, thiết bị đầu cuối trong HTTT có thể có các cấu tạo khác nhau, sử dụng các phương pháp biến đổi tin tức –tín hiệu khác nhau (ví dụ: TBĐC là micro để chuyển tiếng nói thành tín hiệu thoại, là loa để chuyển tín hiệu thoại thành tiếng nói). Môi trường truyền dẫn có hai loại là hữu tuyến (có dây) và vô tuyến (không dây). Môi trường truyền dẫn hữu tuyến bao gồm các loại đường dây thông tin như cáp đồng nhiều đôi, cáp đồng trục, sợi quang Môi trường truyền dẫn vô tuyến là khoảng không bao quanh trái đất, chính là các tầng khí quyển, tầng điện ly và khoảng không vũ trụ khác (không phải chân không). Các HTTT đều bị ảnh hưởng bởi nhiễu, là các dạng năng lượng tác động làm thay đổi tín hiệu truyền đi trong hệ thống. Có nhiều loại nhiễu khác nhau do môi trường bên ngoài và chính các thiết bị bên trong tác động vào hệ thống, điển hình là nhiễu nhiệt (gây ra bởi mạch điện và các cấu kiện điện tử trong hệ thống), nhiễu điện từ (sét, đường dây điện bên ngoài) 7
1.2.3 Khái niệm về tín hiệu, mã hóa và điều chế Tín hiệu (Signal) Trong HTTH đơn giản (Hình 1.3), thông tin trao đổi được đưa qua các chức năng xử lý cần thiết. Trước hết là chức năng biến đổi thông tin thành một đại lượng vật lý trung gian được gọi là tín hiệu. Hệ thống truyền thông điện tử thường bao gồm các thực thể chức năng xử lý tín hiệu điện và từ. Như vậy, trong viễn thông, tín hiệu thực chất là một dạng năng lượng mang theo thông tin tách ra được và truyền từ nơi phát đến nơi nhận. Có nhiều quan điểm phân loại tín hiệu khác nhau trong viễn thông. Một số quan điểm phân loại thường gặp như sau : - Theo đặc tính hàm số : Tín hiệu liên tục (hay còn gọi là tín hiệu tương tự - Analog) và tín hiệu xung. Trong tín hiệu xung, có một họ tín hiệu quan trọng là tín hiệu số (Digital). Hai tín hiệu tương tự và số có những chức năng xử lý khác nhau: o Tín hiệu tương tự (analog signal), với các chức năng xử lý như: khuếch đại tuyến tính, lọc, điều chế, nén giãn o Tín hiệu kỹ thuật số (digital signal), với các chức năng xử lý như: mã hóa, tái tạo, lưu trữ, điều chế, xáo trộn, nén giãn, sửa lỗi Cần nhớ rằng, tín hiệu tương tự và tín hiệu số có thể cùng tải một thông tin và có thể được chuyển đổi lẫn nhau. - Theo thông tin (nguồn tin): Để nhấn mạnh tới bản chất thông tin trong tín hiệu, người ta thường dùng các thuật ngữ như: tín hiệu âm thanh (trong đó có tín hiệu thoại, tín hiệu ca nhạc ); tín hiệu hình ảnh (hình ảnh tĩnh, hình ảnh động ); tín hiệu dữ liệu. - Theo năng lượng mang: Tín hiệu được phân chia tương ứng với dạng năng lượng dùng để mang thông tin. Ví dụ : tín hiệu điện, tín hiệu quang - Theo vùng tần số : Tương ứng với vùng tần số mà phổ tín hiệu chiếm giữ ta có tín hiệu âm tần, tín hiệu cao tần, tín hiệu siêu cao tần - Ngoài ra còn nhiều các phân loại tín hiệu khác, tùy thuộc vào hệ thống mạng và cách thức truyền thông sẽ được giới thiệu hoặc làm quen sau này. Hình 1.4 mô tả tín hiệu thoại tương tự và tín hiệu thoại kỹ thuật số. Tín hiệu tương tự điển hình là tín hiệu có biên độ biến thiên liên tục theo thời gian. Trong Hình 1.4(a) có vô số các giá trị trong khoảng i(max)÷ i(min) đều có nghĩa về mặt mang thông tin, với một mức chính xác nào đó. Do thông tin được chứa đựng chính trong dạng đường sóng của hàm thời gian nên hệ thống truyền thông tương tự cần phải phân phát bảo tồn dạng đường sóng, với mức trung thực cụ thể. Độ mạnh của tín hiệu tương tự thay đổi trong khoảng 30dB÷100dB tùy theo các ứng dụng. Do đó hệ thống tương tự cần đảm bảo tính tuyến tính trong một dải động tương đối lớn (từ tín hiệu yếu nhất tới tín hiệu mạnh hơn hàng nghìn lần) 8
i 4 3 i 2 i(max) 1 0 t 0 t (b) Tín hiệu kỹ thuật số i(min) i (a) Tín hiệu tương tự 1 0 t (c) Tín hiệu nhị phân Hình 1.4: Tín hiệu số và tín hiệu tương tự Hình 1.4(b) mô tả tín hiệu kỹ thuật số. Ở đây chỉ có hữu hạn (0;1;2;3;4) giá trị dòng điện có nghĩa về mặt mã hóa thông tin, những giá trị khác không có ý nghĩa mạng thông tin. Một dạng tín hiệu số thông dụng là tín hiệu nhị phân 1.4(c). Với tín hiệu nhị phân chỉ có 2 giá trị là “0” và “1”. Dựa trên các chức năng xử lý trong hệ thống, có thể phân biệt một hệ thống tương tự khác với hệ thống kỹ thuật số. Hệ thống tương tự bao gồm các thực thể chức năng xử lý tín hiệu tương tự. Hệ thống kỹ thuật số bao gồm các chức năng xử lý tín hiệu kỹ thuật số. Ngày nay, hệ thống kỹ thuật số với nhiều ưu điểm vượt trội, đang dần dần thay thế các hệ thống tượng tự. Mã hóa (Coding) Mã hóa được chia làm hai loại : Mã hóa nguồn (source coding) để nén nguồn thông tin và mã hóa kênh (channel coding) để bảo vệ bản tin khi truyền trên kênh. Mã hóa nguồn là phương thức mã hóa tín hiệu thành các bít thông tin để có thể truyền đi, đồng thời cũng để làm tối đa dung lượng kênh truyền. Trong mã hóa nguồn, có thể chia theo các loại nguồn thông tin khác nhau thoại, số liệu hoặc hình ảnh. Với thoại, thường hay gặp nhất trong là mã hóa theo biên độ như PCM, ngoài ra còn có mã hóa DPCM, DPCM thích ứng. Hiện nay có các bộ mã hóa thoại theo dạng sóng được sử dụng rộng rãi như CELP, các bộ mã hóa này được dùng cho truyền thoại qua mạng gói, tín hiệu thoại được nén xuống có tốc độ thấp hơn nhiều so với tốc độ PCM. Mã hóa kênh là phương pháp bổ sung thêm các bít vào bản tin truyền đi nhằm mục đích phát hiện và/hoặc sửa lỗi. Điều chế (Modulation) Thông tin cần truyền được trộn lẫn với tần số sóng mang nhờ một quá trình gọi là điều chế. Cần phải có quá trình điều chế bởi vì tin tức của tín hiệu, như tiếng nói chẳng hạn, thường có tần số rất thấp, tới mức không dễ gì được phát xạ vào không gian. Có hai hình 9
thức điều chế đã được sử dụng rộng rãi là Điều biên (AM) và Điều tần (FM). Các hình thức khác là Điều chế biên độ cầu phương (QAM), Điều pha (PM) và Điều xung mã (PCM). Người ta cũng thường sử dụng kết hợp các kỹ thuật điều chế. Chẳng hạn phát thanh FM stereo sử dụng kết hợp cả AM và FM. Các hệ thống vô tuyến số biến đổi các tín hiệu tiếng nói thành điều xung mã, sau đó sử dụng QAM hoặc PM để chuyển dòng xung theo tín hiệu vô tuyến. 1.2.4 Các loại kênh truyền thông và đặc tính của chúng Hệ thống truyền thông được thiết lập trên thực tế bằng các trang thiết bị vật chất kỹ thuật đã được nền công nghiệp chế tạo sẵn như một sản phẩm thương mại. Mỗi trang thiết bị được bao gói bên trong một vỏ hộp bảo vệ một cách chắc chắn và dễ dàng vận chuyển, lắp đặt. Mỗi thiết bị là một khối chức năng nhất định về xử lý thông tin có cổng vào/ra tương ứng. Thiết bị truyền thông thường có giao diện người máy thực hiện các chức năng quản lý vận hành tại chỗ : cảnh báo (arlam), nhận các lệnh điều khiển (switch, button ), điều khiển từ xa ; đại lý quản lý từ xa. Mỗi thiết bị đều có chức năng đảm bảo nguồn nuôi tại chỗ, hoặc cung cấp nguồn từ xa. Đặc biệt, đối với thiết bị kỹ thuật số chức năng tạo xung nhịp là vô cùng quan trọng. Các thiết bị trong hệ thống cần phải phối hợp xung nhịp này một cách chính xác. Vấn đề đồng bộ mạng chính là đảm bảo cho sự phối hợp này Một hệ thống truyền thông phức tạp thường bao gồm nhiều loại thiết bị khác nhau như : TBĐC, thiết bị truyền dẫn; thiết bị thu/phát. Các thiết bị có thể được sắp đặt cách xa nhau hoặc nối tiếp nhau theo đường truyền thông tin. Môi trường vật chất và kỹ thuật xuyên qua hệ thống và đã được tạo sẵn, để có thể truyền được một tín hiệu độc lập được gọi là một kênh (channel). Trong truyền thông có rất nhiều khái niệm kênh khác nhau. - Thiết bị thu/phát xử lý kênh vật lý (physical channels). Kênh vật lý được đặc trưng bởi độ rộng băng tần và dải tần hoạt động. Chẳng hạn, kênh radio, kênh vệ tinh, kênh cáp quang - Thiết bị truyền dẫn kỹ thuật số (KTS) xử lý các kênh truyền dẫn KTS (digital trasmission channels). Các kênh truyền dẫn KTS tương ứng với các tín hiệu KTS. Chẳng hạn, kênh E1, T1, STM-1 Trong thiết bị truyền dẫn, kênh truyền dẫn được tạo ra với tốc độ bít cố định theo chuẩn chung (64kb/s ;2048 kb/s ; 155,2 Mb/s ) - Các thiết bị đầu cuối xử lý kênh thông tin. Kênh thông tin (kênh thoại ; kênh dữ liệu ; kênh video ) là một môi trường kỹ thuật được tạo ra xuyên suốt HTTT và có thể truyền được một thông tin độc lập. 1.3 VẤN ĐỀ CHUẨN HOÁ VÀ CÁC TỔ CHỨC CHUẨN HÓA TRONG VIỄN THÔNG 1.3.1 Ý nghĩa của vấn đề chuẩn hoá Các mạng truyền thông được thiết kế để phục vụ cho nhiều người sử dụng khác nhau với các thiết bị được cung cấp từ nhiều nhà sản xuất khác nhau. Để thiết kế và xây dựng các 10
mạng một cách hiệu quả thì các thiết bị mạng cần thống nhất về chuẩn, để chúng có thể liên kết và tương thích với nhau, cũng như đảm bảo hiệu quả về giá thành. Các tiêu chuẩn (các tiêu chuẩn mở) là cần thiết để giúp cho việc kết nối dễ dàng giữa các hệ thống, thiết bị và các mạng của các nhà sản xuất, các nhà cung cấp và khai thác khác nhau. Những ưu điểm quan trọng nhất và các khía cạnh khác của các tiêu chuẩn mở về viễn thông là: Các tiêu chuẩn cho phép việc cạnh tranh: Các tiêu chuẩn mở sẵn sàng cho bất kỳ một nhà cung cấp thiết bị của hệ thống viễn thông nào. Khi một hệ thống mới xuất hiện, được chuẩn hoá và hẫp dẫn về mặt kinh doanh thì sẽ có rất nhiều nhà cung cấp sản phẩm tại thị trường. Nếu một hệ thống nào đó mà bị độc quyền thì các đặc tính kỹ thuật sẽ là của riêng nhà sản xuất đó, điều này rất khó cho các nhà sản xuất mới bắt đầu việc sản xuất các hệ thống tương thích để cạnh tranh. Cạnh tranh mở sẽ tạo ra các sản phẩm rất hiệu quả về mặt giá thành, dẫn đến việc có thể cung cấp các dịch vụ viễn thông với giá thành thấp cho người sử dụng. Các chuẩn chung sẽ dẫn tới có một sự cân bằng về kinh tế giữa yếu tố kỹ thuật và sản xuất: Các chuẩn sẽ thúc đẩy thị trường phát triển để các sản phẩm hướng tới các chuẩn chung, điều này sẽ dẫn tới việc sản xuất mang tính phổ biến và đạt sự cân đối về kinh tế giữa sản xuất và kỹ thuật. Việc sử dụng các vi mạch có độ tích hợp rất lớn (VLSI) và các lợi ích khác sẽ giảm giá thành và giúp cho sản phẩm dễ dàng được chấp nhận hơn. Điều này sẽ dẫn tới sự phát triển về kinh tế của một xã hội, nhờ việc cải tiến và giảm giá thành các dịch vụ viễn thông. Các tác động về quyền lợi chính trị sẽ dẫn tới hình thành nhiều chuẩn khác nhau như: Châu Âu, Nhật Bản và Mỹ. Việc chuẩn hoá không chỉ là vấn đề kỹ thuật. Đôi khi các quyền lợi về chính trị, ngăn cản việc phê chuẩn các tiêu chuẩn toàn cầu và các tiêu chuẩn khác nhau thường được làm thích nghi cho Châu Âu, Mỹ và Nhật Bản. Châu Âu không muốn chấp nhận các công nghệ của Mỹ và ngược lại, bởi vì họ muốn bảo vệ ngành công nghiệp của họ. Một trong các ví dụ tiêu biểu về một quyết định mang tính chính trị (vào những năm 1970) là luật mã hoá PCM của Châu Âu đã được đưa ra thay vì sử dụng luật của Mỹ. Một ví dụ gần đây là quyết định của Mỹ về việc không chấp nhận công nghệ GSM của Châu Âu là công nghệ thông tin di động tế bào kỹ thuật số chính yếu. Các tiêu chuẩn quốc tế sẽ đe doạ các ngành công nghiệp của các nước lớn nhưng là các cơ hội tốt cho cho nghành công nghiệp của các nước nhỏ: Các nhà sản xuất chính của các nước lớn, có thể không ủng hộ việc chuẩn hoá quốc tế, bởi vì nó mở cho thị trường nội địa của họ phát triển thành nơi diễn ra cạnh tranh quốc tế. Các nhà sản xuất của các nước nhỏ thì hoàn toàn hỗ trợ việc chuẩn hoá, bởi họ phụ thuộc vào các thị trường nước ngoài. Thị trường nội địa của họ thì không đủ lớn và họ đang tìm kiếm một thị trường mới cho công nghệ của họ. Các chuẩn chung sẽ làm cho các hệ thống thuộc các nhà cung cấp khác nhau có thể kết nối với nhau: Mục đích chính về mặt kỹ thuật của sự chuẩn hoá là để giúp cho các hệ thống cùng trong một mạng, hay thuộc các mạng khác nhau, có thể “hiểu” lẫn nhau. Các 11
chuẩn thường bao hàm các chỉ tiêu kỹ thuật làm cho các hệ thống tương thích với nhau và hỗ trợ cho việc cung cấp trên diện rộng thậm chí ngay cả các dịch vụ toàn cầu. Các tiêu chuẩn giúp cho người sử dụng và các nhà điều hành mạng, các hãng sản xuất thiết bị, trở nên độc lập với nhau và tăng độ sẵn sàng của hệ thống: Một giao diện chuẩn giữa thiết bị đầu cuối và mạng cho phép các thuê bao có thể mua các thiết bị đầu cuối của nhiều hãng khác nhau. Các giao diện chuẩn giữa các hệ thống trong mạng cho phép các nhà điều hành mạng sử dụng các hệ thống của nhiều nhà cung cấp khác nhau. Việc chuẩn hoá sẽ cải tiến độ sẵn sàng và chất lượng của hệ thống cũng như giảm giá thành của chúng. Các tiêu chuẩn làm cho các dịch vụ quốc tế có tính khả thi: Việc chuẩn hoá đóng vai trò chủ chốt trong việc cung cấp các dịch vụ quốc tế. Ví dụ các tiêu chuẩn toàn cầu chính thức như dịch vụ thoại, ISDN, dịch vụ chuyển mạch gói X.25 toàn cầu, telex và fax. Các tiêu chuẩn của một số hệ thống có thể không được chấp nhận rộng rãi một cách chính thức; nhưng nếu hệ thống trở lên phổ biến trên thế giới thì có thể dễ dàng thực hiện được một dịch vụ toàn cầu. Những ví dụ gần đây về các dịch vụ này như: thông tin GSM và Internet với WWW. Những ví dụ về các phạm vi chuẩn hoá quốc tế sẽ chỉ rõ sự ảnh hưởng của chuẩn hoá đối với cuộc sống hàng ngày của chúng ta như: Các bước ren của đinh ốc (ISO, Uỷ ban kỹ thuật 1): Một trong các lĩnh vực đầu tiên được chuẩn hoá. Vào những năm 1960 một bóng đèn của chiếc xe ô tô này không thể lắp vừa vào chiếc ô tô khác. Nhưng gần đây chúng được chuẩn hoá quốc tế và đa số là tương thích với nhau. Việc đánh số điện thoại quốc tế, mã quốc gia: Nếu việc nhận dạng thuê bao trên toàn cầu mà không duy nhất thì các cuộc gọi tự động không thể thực hiện được. Giao tiếp thuê bao điện thoại. Mã hoá PCM và cấu trúc khung cơ sở: làm cho các tuyến nối được số hoá trong nước và quốc tế giữa các mạng có thể thực hiện được. Các hệ thống phát thanh và truyền hình. Các tần số dùng cho vệ tinh và các hệ thống thông tin vô tuyến khác. Các bộ nối và các tín hiệu của PC, máy in và các giao diện với modem. LAN: cho phép chúng ta sử dụng các máy tính từ bất kỳ nhà sản xuất nào trong mạng của công ty chúng ta. 1.3.2 Các tổ chức chuẩn hóa quốc tế, khu vực và quốc gia Có rất nhiều tổ chức tham gia vào công việc chuẩn hoá. Chúng ta xem xét chúng theo 2 khía cạnh: ai là những người tham gia vào các thương mại về viễn thông liên quan đến chuẩn hoá và các nhà cầm quyền nào ủng hộ các tiêu chuẩn chính thức. 1.3.2.1. Những nhóm người liên quan tới chuẩn hóa Hình 1.5 minh hoạ một số nhóm có quan tâm tâm tới việc chuẩn hoá và tham gia vào công việc này. Chúng tôi liệt kê các nhóm này và sự quan tâm lớn nhất của họ, đó là, tại sao mà họ lại liên quan đến công việc chuẩn hoá. 12
Người sử dụng Nhà khai thác Chuyên gia thuộc mạng viện hàn lâm Nhà sản xuất thiết bị Hình 1.5: Các nhóm liên quan Các nhà khai thác mạng ủng hộ việc chuẩn hoá: - Để tăng cường khả năng tương thích của các hệ thống viễn thông - Có khả năng cung cấp các dịch vụ trên diện rộng và ngay cả oối với các dịch vụ quốc tế - Có khả năng mua thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau - Các nhà sản xuất thiết bị tham gia vào việc chuẩn hoá - Để lấy các thông tin về các tiêu chuẩn trong tương lai phục vụ cho các hoạt động phát triển càng sớm càng tốt - Để hỗ trợ cho các tiêu chuẩn dựa trên các công nghệ của chính họ - Để hạn chế việc chuẩn hoá nếu nó ảnh hưởng đến thị trường của họ Những người sử dụng dịch vụ tham gia vào việc chuẩn hoá - Để hỗ trợ cho sự phát triển của các dịch vụ chuẩn hoá quốc tế - Để hiểu được các nhà cung cấp hệ thống tương đương (mạng nhiều có nhiều nhà cung cấp tham gia) - Để tăng khả năng tương thích cho các hệ thống của họ Các nhóm quan tâm khác bao gồm: - Các công chức của chính phủ những người mà quan tâm đến việc có định hướng quốc gia tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế. - Các chuyên gia thuộc các viện nghiên cứu muốn trở thành các nhà phát minh ra các định hướng kỹ thuật mới. 1.3.2.2. Các tổ chức chuẩn hoá quốc gia Các cơ quan có thẩm quyền về chuẩn hoá sẽ phê chuẩn các tiêu chuẩn một cách chính thức. Rất nhiều tiêu chuẩn quốc tế bao gồm các sự lựa chọn từ đó các nhà có thẩm quyền quốc gia sẽ chọn ra một cho một tiêu chuẩn quốc gia. Các sự lựa chọn này cũng được kèm theo bởi vì không tìm thấy các quan niệm toàn cầu chung. Đôi khi một số khía cạnh để mở và chúng yêu cầu một tiêu chuẩn quốc gia. Ví dụ cơ quan có thẩm quyền ở các quốc gia đưa ra kế hoạch đánh số cho mạng điện thoại quốc gia và việc phân bổ tần số trong nước của họ. Một số ví dụ khác về các cơ quan này được minh hoạ ở Hình 1.6. Họ quan tâm tới tất cả các lĩnh vực chuẩn hoá và họ có các tổ chức được chuyên môn hoá hay là các nhóm làm việc cho việc chuẩn hoá mỗi một lĩnh vực kỹ thuật riêng như là công nghệ viễn thông và công nghệ thông tin. 13
ANSI DIN BSI SFS Hình 1.6: Một số cơ quan chuẩn hoá quốc gia BSI: Viện chuẩn hoá Anh; DIN: Deutche Industrie-Normen; ANSI: Viện chuẩn hoá quốc gia mỹ; SFS: Viện chuẩn hoá Phần Lan 1.3.2.3 Các tổ chức chuẩn hóa khu vực Các tổ chức chuẩn hóa của Châu Âu Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI) là một cơ quan độc lập làm nhiệm vụ làm ra các tiêu chuẩn cho Châu âu. Các nhà khai thác mạng và các nhà sản xuất cũng tham gia vào công việc chuẩn hoá. Hội đồng chuẩn hoá về kỹ thuật điện Châu Âu/ Hội đồng chuẩn hoá Châu Âu (CEN/CENELEC) hợp tác thành một tổ chức chuẩn hoá cho công nghệ thông tin. Nó tương ứng với IEC/ISO về cấp toàn cầu và quan tâm tới các khía cạnh môi trường và cơ điện học. Hội nghị Châu Âu về quản lý bưu chính và viễn thông (CEPT) cũng đã làm các công việc của ETSI trước khi cơ quan thông tấn của uỷ ban Châu Âu (Green Paper) mở ra sự cạnh tranh ở Châu Âu trên thị trường viễn thông. Việc mở cửa về viễn thông đã yêu cầu cơ quan về điện thoại, điện báo và bưu chính (PTT) của các quốc gia trở thành các nhà điều hành mạng bình đẳng với các nhà điều hành mạng mới khác và họ không được phép xây dựng các tiêu chuẩn nữa. ETSI CEPT CEN/ CENELEC Hình 1.7: Các tổ chức chuẩn hoá châu âu Một ví dụ về các tiêu chuẩn được đưa ra bởi ETSI là hệ thống thông tin di động tế bào số GSM đã được chấp nhận, ở một số nước Châu Âu và được xem như là một tiêu chuẩn chính cho thông tin di động toàn cầu hiện nay. Các tổ chức chuẩn hóa của Mỹ Cơ quan có thẩm quyền về tiêu chuẩn của Mỹ, ANSI- Viện nghiên cứu tiêu chuẩn quốc gia Mỹ, đã được công nhận là một trong các tổ chức xây dựng các tiêu chuẩn về viễn thông. Một trong số các tổ chức này được đưa ra ở Hình 1.8. Viện nghiên cứu kỹ thuật điện và điện tử (IEEE) là một trong các cơ quan chuyên môn lớn nhất trên thế giới và đã tạo ra nhiều tiêu chuẩn quan trọng về viễn thông. Một số 14
trong các tiêu chuẩn này như các tiêu chuẩn cho mạng cục bộ (LAN) được ISO chấp nhận như là tiêu chuẩn quốc tế. Một ví dụ khác là tiêu chuẩn quốc tế cho 'Ethernet’: ISO8002 tương đương với tiêu chuẩn IEEE 802.2. Hiệp hội công nghiệp điện tử (EIA) là một tổ chức của các nhà sản xuất thiết bị điện tử của Mỹ. Rất nhiều tiêu chuẩn của họ như là các bộ nối của máy tính cá nhân đã được chấp nhận toàn cầu. Ví dụ, tiêu chuẩn về giao diện số liệu EIA RS –232 thì tương thích với khuyến nghị V.24/28 của ITU-T. FCCFCC IEEE EIA Hình 1.8: Các tổ chức chuẩn hoá Mỹ Uỷ ban truyền thông liên bang (FCC) thực ra không phải là một cơ quan xây dựng các tiêu chuẩn nhưng là một cơ quan điều tiết. Nó là một cơ quan quản lý nhà nước quy định về truyền thông vô tuyến và hữu tuyến, đã đóng một vai trò quan trọng ví dụ trong sự phát triển các đặc điểm kỹ thuật về bức xạ và độ nhạy của nhiễu điện từ trong các thiết bị viễn thông. 1.3.2.4 Các tổ chức chuẩn hóa quốc tế Liên minh viễn thông quốc tế (ITU) là một cơ quan chuyên môn của liên hợp quốc chịu trách nhiệm về viễn thông. Nó bao gồm gần 200 nước thành viên và công tác chuẩn hoá của nó được chia thành các phần chính: ITU-T (trước đây gọi là CCITT) và ITU-R (trước đây gọi là CCIR). Hội đồng tư vấn điện thoại và điện báo quốc tế CCITT/ ITU-T nay gọi là ITU-T, T viết tắt của Viễn thông. Hội đồng tư vấn về vô tuyến quốc tế CCIR/ITU-R nay được gọi là ITU-R trong đó R viết tắt của vô tuyến. ITU-T và ITU-R xuất bản ra các khuyến nghị, thực ra chúng là các tiêu chuẩn chính về các mạng viễn thông. ITU-T xây dựng các tiêu chuẩn về các mạng viễn thông công cộng (ví dụ như ISDN), và ITU-R về vô tuyến như việc sử dụng tần số trên thế giới và các đặc tính kỹ thuật của các hệ thống vô tuyến. Rất nhiều nhóm tham gia vào công việc này nhưng chỉ có các cơ quan thuộc quốc gia mới có quyền bỏ phiếu. ITU-T trước đây là CCITT đã xây dựng được hầu hết các tiêu chuẩn toàn cầu cho các mạng công cộng. Tổ chức chuẩn hoá quốc tế/ Uỷ ban kỹ thuật điện quốc tế (ISO/IEC) là một tổ chức chung chịu trách nhiệm về chuẩn hoá công nghệ thông tin. 15
ITU-T (CCITT) ISO/IEC ITU-R(CCIR) Hình 1.9: Các tổ chức chuẩn hoá quốc tế ISO chịu trách nhiệm chuẩn hoá trong lĩnh vực truyền số liệu và giao thức, còn IEC trong lĩnh vực kỹ thuật điện (ví dụ như các bộ nối) và các mặt khác về môi trường. 1.3.2.5 Các tổ chức khác Có rất nhiều các tổ chức khác làm nghiên cứu về các tiêu chuẩn. Trong số đó thì ISO và ITU-T là các tổ chức rất tích cực và dựa vào các công việc của các nhóm rất nhiều tiêu chuẩn quốc tế đã được xây dựng. Dưới đây là một số tiêu chuẩn làm ví dụ về các tổ chức tiêu chuẩn mà không có vị trí chính thức; Lực lượng đặc nhiệm về kỹ thuật Internet (IETF) quan tâm tới việc chuẩn hoá các giao thức TCP/IP cho Internet Diễn đàn phương thức truyền thông dị bộ (ATM) là một tổ chức mở thuộc về các nhà sản xuất thiết bị ATM để hỗ trợ khả năng tương thích giữa các hệ thống của nhiều nhà cung cấp khác nhau. Diễn đàn này thì linh hoạt và có thể xây dựng được các tiêu chuẩn cần thiết trong một khoảng thời gian ngắn hơn so với các tổ chức toàn cầu chính thức. Các tiêu chuẩn này thường được dùng làm cơ sở cho các tiêu chuẩn chính thức mà sau này sẽ được phê chuẩn bởi ITU và ISO. Diễn đàn quản lý mạng là một tổ chức của các nhà sản xuất hệ thống để tăng tốc cho sự phát triển của các tiêu chuẩn về quản lý. Với sự trợ giúp của các tiêu chuẩn này các nhà điều hành mạng có thể điều khiển và giám sát mạng có thiết bị của nhiều hãng một cách có hiệu quả từ một trung tâm quản lý. Sau đó các đề xuất sẽ được chuyển tới ITU-T và ISO để được chấp thuận một cách chính thức trên thế giới. Ngoài ra còn có nhiều tổ chức khác; hàng năm, một số nhóm mới xuất hiện thêm còn một số tổ chức khác thì giải thể. Các ví dụ về các nhóm làm việc gần đây là hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM, Biên bản ghi nhớ về các điều kiện và Diễn đàn đường dây thuê bao số không đối xứng (ADSL). 16
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1 1. Viễn thông bao gồm các lĩnh vực: A. Điện thoại, fax B. Internet và mạng dữ liệu C. Truyền thanh, truyền hình, vệ tinh D. Tất cả các lĩnh vực trên 2. Lịch sử phát triển của viễn thông được chia thành bao nhiêu pha trong quá trình phát triển A. 2 C. 4 B. 3 D. 5 3. Thông tin gồm các dạng sau: A. Âm thanh B. Hình ảnh C. Dữ liệu D. Cả ba dạng trên 4. Điểm khác nhau giữa tín hiệu số và tín hiệu tương tự là : A. Tín hiệu số là tín hiệu có giá trị hữu hạn trong miền xét (biên độ, tần số), còn tín hiệu tương tự có giá trị liên tục. B. Tín hiệu số là tín hiệu chỉ có hai giá trị, còn tín hiệu tương tự có nhiều hơn hai giá trị. 5. Mục đích của mã hóa nguồn tín hiệu trong truyền thông là: A. Để tăng hiệu quả sử dụng kênh truyền B. Để giảm bớt chất lượng thông tin truyền đi C. Để truyền thông tin đi nhanh hơn D. Để dễ dàng khôi phục thông tin bị mất ở phía thu 6. Mục đích của việc mã hóa kênh trong truyền thông là: A. Để tăng hiệu quả sử dụng kênh truyền B. Để giảm bớt thời gian truyền thông tin C. Để có thể phát hiện lỗi và/hoặc khôi phục thông tin ở phía thu khi gặp lỗi D. Để đơn giản hệ thống truyền thông 7. Mục đích của việc chuẩn hóa trong viễn thông là: A. Để các nhà sản xuất viễn thông lớn trở thành độc quyền B. Để giúp người sử dụng được nhiều quyền lựa chọn khi mua sản phẩm C. Để giảm bớt khó khăn về kỹ thuật khi kết nối các hệ thống thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau D. Để cung cấp các dịch vụ kết nối quốc tế được dễ dàng hơn 17
8. Tổ chức liên minh viễn thông quốc tế ITU-T, trước đây còn có tên gọi khác là gì? A. CCITT C. ETSI B. ITU-R D. ANSI 9. ANSI là : A. Tổ chức chuẩn hóa viễn thông quốc tế B. Tổ chức chuẩn hóa viễn thông khu vực C. Tổ chức chuẩn hóa viễn thông quốc gia D. Không phải là một tổ chức viễn thông 10. ETSI là A. Tổ chức chuẩn hóa viễn thông quốc tế B. Tổ chức chuẩn hóa viễn thông khu vực C. Tổ chức chuẩn hóa viễn thông quốc gia D. Không phải là một tổ chức viễn thông 11. Băng tần sử dụng cho tín hiệu thoại truyền thống là bao nhiêu A. 16Hz – 20KHz C. 16Hz – 3,4KHz B. 16Hz – 4KHz D. 300Hz – 3,4KHz 12. Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng là mạng nào sau đây: A. PSTN C. ISDN B. PSDN D. PSPDN 13. Trong cấu trúc mạng theo kiểu quảng bá thì có những kiểu quảng bá nào A. Quảng bá tĩnh và Quảng bá động tập trung B. Quảng bá tĩnh và quảng bá động phân tán C. Quảng bá tĩnh, quảng bá động tập trung và quảng bá động phân tán D. Quảng bá động tập trung và quảng bá động phân tán 14. Có những phương thức truyền tín hiệu nào trong hệ thống truyền thông hiện nay A. Đơn công và song công B. Song công và bán song công C. Đơn công và bán song công D. Đơn công, song công và bán song công 15. Viện chuẩn hóa quốc gia Hoa kỳ có tên viết tắt là gì? A. BSI C. ANSI B. DIN D. SFS 16. Viện tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu có tên viết tắt là gì A. CEPT C. IEEE B. ETSI D. ITU 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO CHƯƠNG 1 [1] Aattalainen T. Introduction to Telecommunications Network Engineering. Chapter 1: Introduction to Telecommunications. Artech House, 1999. [2] Moore M. S. Telecommunications: A Beginner’s Guide. McGraw-Hill, 2002. [3] Freeman R. L. Fundamentals of Telecommunications. John Wiley & Sons, 1999. [4] Tarek N. S. Mostafa H. A. Fundamentals of Telecommunications Networks. John Wiley & Sons, 1994. [5] Understanding Telecommunications. Ericsson Telecom, Telia and Studentlitteratur, 1997. [6] Warren Hioki. Telecommunications. 2nd ed, Prentice Hall, Inc, 1995. [7] TS. Phùng Văn Vận, TS. Trần Hồng Quân, TS. Nguyễn Quý Minh Hiền. Mạng viễn thông và xu hướng phát triển. NXB Bưu điện, Hà Nội, 2002. 19
CHƯƠNG 2 - DỊCH VỤ VIỄN THÔNG GIỚI THIỆU CHƯƠNG Chương 2 giới thiệu những khái niệm căn bản về dịch vụ viễn thông: khái niệm và loại hình dịch vụ, chất lượng dịch vụ, các tham số và yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ viễn thông. Nội dung trong chương này còn cho trình bày về các loại hình dịch vụ viễn thông cơ bản, những dịch vụ viễn thông mới ở Việt Nam và thế giới. Cuối chương là phần phân tích xu hướng phát triển và nhu cầu của khách hàng về các dịch vụ viễn thông hiện nay. Dịch vụ viễn thông là vấn đề rất quan trọng với cả khách hàng và nhà cung cấp mạng, cũng như nhà cung cấp dịch vụ viễn thông. Dịch vụ viễn thông liên quan và ảnh hưởng rất lớn tới xu hướng phát triển của chính mạng cung cấp dịch vụ và phương thức cung cấp dịch vụ của các doanh nghiệp viễn thông. Học viên cần nắm bắt được những khái niệm cơ bản về dịch vụ, về các loại hình dịch vụ, cũng như chất lượng của các dịch vụ viễn thông, trên cơ sở đó tìm hiểu sâu hơn về cách thức các mạng viễn thông hoạt động và phối hợp hoạt động để cung cấp những dịch vụ viễn thông ở các chương sau này. Khái niệm dịch vụ viễn thông Khái niệm dịch vụ viễn thông luôn gắn liền với 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. M¹ng viÔn th«ng 123 456 789 * 8# Nhà Ng−êi sö dông cung cÊp dÞch vô dÞch vô viÔn th«ng Nhà cung cÊp h¹ tÇng m¹ng 20
Hình 2.1: Dịch vụ viễn thông 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 thông 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 cung cấp dịch vụ và nhà cung cấp hạ tầng mạng (Hình 2.1). 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN LOẠI DỊCH VỤ MẠNG VIỄN THÔNG Khi nhắc đến việc cung cấp dịch vụ, chúng ta thường gặp các khái niệm: khách hàng (người sử dụng dịch vụ), nhà cung cấp dịch vụ và nhà cung cấp mạng (nhà cung cấp hạ tầng mạng, quản lý và điều hành mạng). Ở đây, dịch vụ viễn thông thể hiện mối quan hệ từ phía nhà cung cấp dịch vụ viễn thông bao gồm các nhà cung cấp dịch vụ thông tin và nhà điều hành mạng với khách hàng là những người sử dụng dịch vụ. Các khái niệm này liên quan chủ yếu qua việc cung cấp dịch vụ và tính cước. Hình 2.2 thể hiện kết nối cơ bản của các khái niệm này. Thu c−íc sö dông m¹ng Yªu cÇu h¹ Yªu cÇu tÇng m¹ng dÞch vô Nhµ cung cÊp Nhµ cung cÊp Kh¸ch m¹ng dÞch vô hµng Cung cÊp h¹ Cung cÊp tÇng m¹ng dÞch vô Thu c−íc th«ng tin vµ sö dông m¹ng; ch¨m sãc kh¸ch hµng Hình 2.2: Mối liên hệ giữa các đối tượng cung cấp dịch vụ Nhà cung cấp mạng: có hạ tầng mạng lưới đủ cung cấp tài nguyên theo yêu cầu dịch vụ của khách hàng, bao gồm các thiết bị chuyển mạch, truyền dẫn v.v. Nhà cung cấp mạng thực hiện nghĩa vụ phân phối tài nguyên mạng, quản lý và duy trì sự hoạt động của hạ tầng mạng (đôi khi có thể thực hiện việc tính và thu cước cho cả hai đối tượng trên). Ở Việt Nam nhà cung cấp mạng là doanh nghiệp nhà nước hoặc doanh nghiệp mà góp vốn của nhà nước chiếm cổ phần chi phối hoặc cổ phần đặc biệt, được thành lập theo quy định của pháp luật để thiết lập hạ tầng mạng và cung cấp dịch vụ viễn thông. Các doanh nghiệp cung cấp hạ tầng mạng tại Việt Nam tính tới thời điểm năm 2005 có 6 doanh nghiệp: Tổng công ty Bưu chính viễn thông Việt Nam (nay là Tập đoàn BCVT Việt Nam - VNPT), Công ty điện tử viễn thông quân đội (Viettel), Công ty cổ phần dịch vụ BC-VT Sài Gòn (SPT), Công ty viễn thông điện lực (ETC), Công ty cổ phần viễn thông Hà Nội (Hanoi Telecom), Công ty thông tin điện tử hàng hải (Vishipel). Nhà cung cấp dịch vụ (Service Provider) đảm bảo dịch vụ tương xứng với giá cước phục vụ trong mọi điều kiện, thường thì nhà cung cấp này thực hiện việc thu cước dịch vụ 21
gồm cước thông tin và cước sử dụng mạng của khách hàng, sau đó trả cước sử dụng mạng cho nhà điều hành mạng. Nhà cung cấp dịch vụ không sở hữu hạ tầng mạng mà chỉ thiết lập các hệ thống thiết bị viễn thông trong phạm vi cơ sở và điểm phục vụ công cộng của mình để trực tiếp cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng, dịch vụ truy nhập Internet và bán lại dịch vụ viễn thông; không được thiết lập các đường truyền dẫn ngoài phạm vi cơ sở và điểm phục vụ công cộng của mình. Ở Việt Nam, nhà cung cấp mạng là doanh nghiệp thuộc mọi thành phần kinh tế, được thành lập theo quy định của pháp luật để cung cấp dịch vụ viễn thông. Hiện nay mới chỉ có duy nhất VNPT là doanh nghiệp tham gia cung cấp toàn bộ các dịch vụ viễn thông, các doanh nghiệp cung cấp hạ tầng mạng khác chỉ cung cấp một số dịch vụ viễn thông. Khách hàng (Customer) yêu cầu dịch vụ viễn thông, sử dụng, khai thác dịch vụ và phải có trách nhiệm thanh toán toàn bộ cước phí dịch vụ theo hợp đồng ký kết với nhà cung cấp dịch vụ. Ở Việt Nam và trên thế giới, đôi khi những khái niệm trên không được phân định rạch ròi vì thường nhà cung cấp dịch vụ có thể chính là nhà cung cấp hạ tầng mạng và nhà cung cấp thông tin. Vì vậy, đôi khi yêu cầu cung cấp dịch vụ của khách hàng tới nhà cung cấp dịch vụ lại thông qua nhà cung cấp hạ tầng mạng. Thậm chí cũng khó phân biệt được khách hàng sử dụng dịch vụ trực tiếp hay khách hàng môi giới dịch vụ hoặc khách hàng trung gian. Dịch vụ viễn thông rất đa dạng, vì vậy có nhiều phương pháp để phân loại dịch vụ theo những quan điểm khác nhau, có hai kiểu phân loại chủ yếu là phân loại theo người sử dụng dịch vụ và theo nhà cung cấp dịch vụ. 2.1.1 Quan điểm người sử dụng • Thông thường, dịch vụ viễn thông được phân chia thành các nhóm sau: - Dịch vụ cơ bản: truyền đưa tức thời thông tin qua mạng viễn thông (bao gồm cả Internet*) mà không làm thay đổi loại hình hoặc nội dung thông tin. Đây là loại dịch vụ tối thiểu (đơn giản nhất) mà nhà cung cấp dịch vụ cấp cho khách hàng, dựa trên năng lực cơ bản của mạng viễn thông của nhà cung cấp. - Dịch vụ Internet: bao gồm dịch vụ truy nhập Internet, dịch vụ kết nối Internet và dịch vụ ứng dụng Internet. Với mạng Internet, người sử dụng có thể được cấp các dịch vụ cơ bản trên đó như: Thư tín điện tử, truyền tệp (tập tin), dịch vụ truy nhập từ xa, truy nhập cơ sở dữ liệu theo các phương thức khác nhau 9 Dịch vụ kết nối Internet là dịch vụ cung cấp cho các cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp cung cấp dịch vụ Internet khả năng kết nối với nhau và với Internet quốc tế. * Từ đây, khi nhắc đến mạng viễn thông nghĩa là bao gồm cả mạng Internet 22
9 Dịch vụ truy nhập Internet là dịch vụ cung cấp cho người sử dụng khả năng truy nhập Internet. 9 Dịch vụ ứng dụng Internet trong bưu chính, viễn thông là dịch vụ sử dụng Internet để cung cấp dịch vụ bưu chính, viễn thông cho người sử dụng. Dịch vụ ứng dụng Internet trong các lĩnh vực kinh tế - xã hội khác phải tuân theo các quy định pháp luật về bưu chính, viễn thông và các quy định khác của pháp luật có liên quan. - Dịch vụ giá trị gia tăng là dịch vụ làm tăng thêm giá trị thông tin của người sử dụng dịch vụ bằng cách hoàn thiện loại hình, nội dung thông tin hoặc cung cấp khả năng lưu trữ, khôi phục thông tin đó trên cơ sở sử dụng mạng viễn thông. Những dịch vụ này thuận tiện hơn cho người sử dụng, không chỉ kết nối thiết bị đầu cuối, có khả năng cung cấp rộng khắp và tính cước linh hoạt. - Các dịch vụ trên nền mạng thế hệ sau: Các dịch vụ được cung cấp trên nền mạng thế hệ sau (NGN) là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ gói để có thể triển khai nhanh chóng các loại hình dịch vụ khác nhau dựa trên sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động. Hiện tại VNPT đang cung cấp các dịch vụ NGN cho người sử dụng (dịch vụ thoại VoIP trả trước-1719, dịch vụ báo cuộc gọi từ Internet-CWI ) và cho doanh nghiệp (dịch vụ thoại miễn phí-1800, Dịch vụ thông tin giải trí-1900 ). Ngoài ra còn có nhiều cách phân loại dịch vụ trên những cơ sở tiêu chí khác nhau, nhằm mục đích tạo điều kiện thuận lợi trong việc quản lý, hoạch định chính sách của nhà nước. • Theo địa điểm cung cấp dịch vụ, bao gồm dịch vụ tại nhà thuê bao và dịch vụ tại điểm công cộng: - Dịch vụ tại nhà thuê bao là dịch vụ được cung cấp đến địa chỉ đăng ký của từng chủ thuê bao trên cơ sở các thiết bị đầu cuối thuê bao được lắp đặt tại nhà thuê bao và được đấu nối với mạng điện thoại công cộng thông qua hợp đồng cung cấp và sử dụng dịch vụ được ký giữa chủ thuê bao với đơn vị cung cấp dịch vụ. - Dịch vụ tại điểm công cộng là dịch vụ được cung cấp cho người sử dụng dịch vụ trên cơ sở các thiết bị đầu cuối do đơn vị cung cấp dịch vụ lắp đặt tại các điểm công cộng. Dịch vụ tại điểm công cộng bao gồm: 9 Dịch vụ có người phục vụ: điện thoại công cộng, Fax công cộng (Bureaufax), truyền số liệu công cộng (truyền file). 9 Dịch vụ không có người phục vụ: điện thoại, Fax và truyền số liệu thanh toán tự động bằng thẻ hoặc trực tiếp bằng tiền xu, tiền mặt. 23
• Theo phương thức khai thác dịch vụ, dịch vụ trên mạng điện thoại công cộng bao gồm dịch vụ quay số trực tiếp và dịch vụ qua điện thoại viên: - Dịch vụ quay số trực tiếp là dịch vụ mà việc liên lạc giữa các thiết bị đầu cuối hoặc giữa thiết bị đầu cuối với thiết bị truy nhập mạng dịch vụ qua mạng điện thoại công cộng được thực hiện bằng phương thức tự động quay (bấm) số trực tiếp. - Dịch vụ qua điện thoại viên là dịch vụ mà việc liên lạc giữa các thiết bị đầu cuối hoặc giữa thiết bị đầu cuối với thiết bị truy nhập mạng dịch vụ qua mạng điện thoại công cộng được thực hiện bằng phương thức bán tự động thông qua sự trợ giúp của điện thoại viên hoặc thiết bị hướng dẫn kết nối cuộc gọi. • Theo phạm vi cung cấp dịch vụ, bao gồm dịch vụ nội hạt, dịch vụ đường dài trong nước và dịch vụ quốc tế: - Dịch vụ nội hạt là dịch vụ mà liên lạc được thiết lập thông qua mạng điện thoại công cộng giữa các thiết bị đầu cuối hoặc giữa thiết bị đầu cuối với thiết bị truy nhập mạng dịch vụ trong cùng một phạm vi (vùng cước) nội hạt; - Dịch vụ đường dài trong nước là dịch vụ mà liên lạc được thiết lập thông qua mạng điện thoại công cộng giữa các thiết bị đầu cuối hoặc giữa thiết bị đầu cuối với thiết bị truy nhập mạng dịch vụ nằm ở các phạm vi (vùng cước) nội hạt khác nhau. Theo quyết định số 20/2003/QĐ-BBCVT ngày 19/2/2003 của Bộ BC-VT Việt Nam, từ ngày 1/3/2003 dịch vụ đường dài trong nước tại Việt Nam được chia làm 3 vùng cước (vùng 1: khoảng cách liên lạc đến 400km, vùng 2: đến 1200 km, vùng 3: trên 1200 km). - Dịch vụ quốc tế là dịch vụ mà liên lạc được thiết lập thông qua mạng điện thoại công cộng giữa các thiết bị đầu cuối hoặc giữa thiết bị đầu cuối với thiết bị truy nhập mạng dịch vụ, trong đó có ít nhất một thiết bị đầu cuối hoặc thiết bị truy nhập mạng dịch vụ được lắp đặt hoặc đăng ký sử dụng ở nước ngoài. • Theo phương thức thanh toán, dịch vụ trên mạng điện thoại công cộng bao gồm dịch vụ trả tiền trước và dịch vụ trả tiền sau: - Dịch vụ trả tiền trước là dịch vụ mà người sử dụng thanh toán cước cho đơn vị cung cấp dịch vụ trước khi sử dụng dịch vụ, dưới hình thức mua thẻ trả trước (prepaid calling card) và cước dịch vụ sẽ được trừ dần trên thẻ hoặc trừ vào tài khoản trả trước cho đến hết phụ thuộc vào phạm vi và thời gian liên lạc. Các dịch vụ trả tiền trước điển hình hiện có ở Việt Nam là: điện thoại di động dùng thẻ trả trước Vinacard, Mobicard, điện thoại dùng thẻ Cardphone 24
- Dịch vụ trả tiền sau là dịch vụ mà người sử dụng thanh toán cước cho đơn vị cung cấp dịch vụ sau khi sử dụng dịch vụ trên cơ sở thông báo hoặc hoá đơn thanh toán cước của đơn vị cung cấp dịch vụ. 2.1.2 Quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ Theo quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ, có hai loại dịch vụ viễn thông cơ bản: - Dịch vụ mang (Bearer service) - Dịch vụ xa toàn phần (Teleservice*) M¹ng viÔn th«ng Bearer Service TeleService Hình 2.3: Dịch vụ mang và dịch vụ xa toàn phần Khi khai thác mạng viễn thông, khách hàng có thể sử dụng toàn bộ cơ sở hạ tầng viễn thông cho nhu cầu trao đổi thông tin nội bộ của mình hoặc sử dụng một trong số các dịch vụ viễn thông công cộng. Trong trường hợp thứ nhất, nhà quản lý và vận hành mạng viễn thông (người sở hữu mạng lưới) sẽ cung cấp cho khách hàng dịch vụ vận chuyển thông tin (bearer service) theo yêu cầu cụ thể của người dùng. Khách hàng của loại dịch vụ này thường là các tổ chức kinh doanh và khai thác dịch vụ viễn thông, các cơ quan, doanh nghiệp hay các tổ chức lớn có nhu cầu trao đổi, truyền tải một lượng lớn thông tin nội bộ thường xuyên giữa các thành viên với nhau. Ví dụ như các cơ quan chính phủ, ngân hàng, các công ty lớn có các cơ sở đóng tại các địa điểm khác nhau Trong trường hợp thứ hai, khách hàng là những người sử dụng độc lập nhưng lại có nhu cầu dùng chung một số dịch vụ viễn thông công cộng như điện thoại, fax, thông tin máy tính Khi đó, người dùng sẽ phải đăng ký quyền được sử dụng một trong số vô vàn các dịch vụ viễn thông (teleservice) mà nhà khai thác dịch vụ viễn thông cung cấp. Nhà khai thác dịch vụ viễn thông có thể chính là nhà quản lý và vận hành mạng viễn thông, cũng có thể là một tổ chức cung cấp dịch vụ gián tiếp. Điều này có thể nhận thấy rõ ràng nhất trong trường hợp khai thác dịch vụ Internet (các ISP - nhà cung cấp dịch vụ Internet thuê một số kênh truy nhập Internet từ nhà quản lý và bán lại quyền truy nhập thông qua các dịch vụ của mình). Trong các phần liên quan đến dịch vụ ở phần sau, chúng ta sẽ đi vào phân tích chi tiết về các loại dịch vụ trên quan điểm cơ bản của người sử dụng. * Còn có khi gọi chung là dịch vụ viễn thông 25
2.2 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ Chất lượng dịch vụ là thước đo đánh giá khả năng cung cấp dịch vụ của nhà cung cấp mạng và dịch vụ. Ngày nay, nhu cầu sử dụng các dịch vụ có chất lượng cao ngày càng tăng. Để có thể thu hút được khách hàng, các nhà khai thác không chỉ phải nâng cao khả năng phục vụ của mạng lưới mà còn phải nâng cao chất lượng của các dịch vụ được cung cấp. Đối với khách hàng, chất lượng dịch vụ trực tiếp là quan trọng, song để có được cấp chất lượng như ý muốn, nhà vận hành mạng phải có được mạng lưới tốt và có cách thức quản lý tài nguyên mạng hiệu quả. Ở đây có sự liên quan giữa chất lượng dịch vụ và hiệu năng mạng. Rõ ràng khi nhìn vào các chỉ số của chất lượng dịch vụ, ta có thể đánh giá được năng lực của mạng lưới và ngược lại khi tham khảo các yếu tố của hiệu năng mạng, ta có thể đưa ra về mức chất lượng dịch vụ cho các dịch vụ mà mạng viễn thông đó cung cấp. Như vậy, đây chính là hai khái niệm có quan hệ mật thiết với nhau. Nhiều lúc chất lượng dịch vụ (ký hiệu là QoS – Quality of Service) và hiệu năng mạng (ký hiệu là NP – Network Performance) được hiểu là như nhau. Rõ ràng, chúng ta luôn luôn mong muốn nâng cao chất lượng dịch vụ và khả năng của mạng lưới. Vậy thì QoS là gì? Để có QoS cao, chúng ta cần phải đáp ứng được những yếu tố nào? Đó chính là các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ QoS và hiệu năng mạng NP. 2.2.1 Khái niệm chất lượng dịch vụ Chất lượng dịch vụ (QoS): là tổng hợp những tham số, ý kiến thể hiện sự hài lòng, không hài lòng của khách hàng đối với một dịch vụ viễn thông nào đó. Chất lượng dịch vụ và hiệu năng mạng có mối liên hệ khá chặt chẽ. Hình 2.4 cho ta thấy rằng muốn có được chất lượng dịch vụ tốt thì nó phải được dựa trên cơ sở hiệu năng mạng tốt đi kèm. Theo quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ, khái niệm hiệu năng mạng là một chuỗi tham số mạng có thể được xác định, đo được và được điều chỉnh để có thể đạt được mức độ hài lòng của người sử dụng dịch vụ. Nhà cung cấp phải có nhiệm vụ tổ hợp các tham số chất lượng mạng khác nhau thành một bộ chỉ tiêu để có thể vừa đảm bảo các nhu cầu lợi ích kinh tế của mình đồng thời phải thoả mãn một cách tốt nhất cho những yêu cầu của người sử dụng dịch vụ. Theo khuyến nghị E.800 của ITU-T thì hiệu năng mạng được định nghĩa như sau: “Hiệu năng mạng (NP) là năng lực một mạng hoặc là phần mạng cung cấp các chức năng có liên quan đến khả năng truyền thông giữa những người sử dụng”. Từ định nghĩa trên, ta có thể hiểu là đánh giá hiệu năng mạng chính là đánh giá các chỉ tiêu, các thông số kỹ thuật có liên quan tới khả năng truyền thông tin của mạng với các chủng loại thiết bị thuộc mạng đó. 26
ChÊt l−îng dÞch vô Kh¶ n¨ng hç Kh¶ n¨ng khai Kh¶ n¨ng truy Kh¶ n¨ng duy Møc ®é hoµn Møc ®é an trî dÞch vô th¸c dÞch vô nhËp dÞch vô tr× dÞch vô h¶o dÞch vô toµn dÞch vô Kh¶ n¨ng phôc vô ChÊt l−îng dÞch vô(QoS) ChÊt l−îng m¹ng (NP) Kh¶ n¨ng Kh¶ n¨ng xö lý tÝnh c−íc l−u l−îng LËp kÕ ho¹ch §é kh¶ dông N¨ng lùc truyÒn lan Cung cÊp Møc ®é Kh¶ n¨ng Hç trî Qu¶n lý tin cËy b¶o d−ìng b¶o d−ìng Kh¶ n¨ng Tµi nguyªn vµ truyÒn dÉn sù thuËn tiÖn §é tin cËy Hình 2.4: Liên hệ giữa QoS và NP 2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ Chất lượng dịch vụ phụ thuộc vào tính kết hợp của nhiều yếu tố: các thành phần mạng, cơ chế xử lý ở hai điểm đầu cuối, cơ chế điều khiển trong mạng. Đối với các thành phần mạng (cơ sở hạ tầng vật lý) thông thường có 3 phần quan trọng: Thiết bị đầu cuối, phương tiện truyền dẫn và thiết bị chuyển mạch (các thiết bị trung chuyển trên mạng). Đối với mỗi phần có các yêu cầu về QoS tương ứng. Nhìn chung QoS được các user (người dùng) ở hai đầu cuối truyền thông quyết định. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ nắm bắt được đánh giá QoS thông qua ý kiến khách hàng (dùng đơn vị MOS -Mean Opinion Score). Để nắm rõ được những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ, có thể lấy mô hình tham khảo QoS từ đầu cuối tới đầu cuối (QoS end-to-end). Mô hình này thường có một hoặc vài mạng tham gia, mỗi mạng lại có thể có nhiều nút. Mỗi mạng tham gia này có thể gây ra trễ, tổn thất hoặc lỗi do việc ghép kênh, chuyển mạch hoặc truyền dẫn, vì thế nó ảnh hưởng tới QoS. Các biến động thống kê ở lưu lượng xuất hiện trong mạng cũng có thể gây tổn thất do tràn bộ đệm xếp hàng, bộ xử lý hoặc do các liên kết giữa các nút mạng bị nghẽn. 27
Mạng có thể thực hiện định hình (shaping) giữa các nút hay giữa các mạng để tối thiểu hóa tích lũy trong biến động trễ và tổn thất. Về nguyên tắc, người sử dụng không cần biết đặc tính kỹ thuật của các mạng tham gia miễn là mạng chuyển được lưu lượng đảm bảo QoS end-to-end. §Çu cuèi §Çu cuèi göi nhËn M¹ng A M¹ng B 1 N QoS QoS node 1 node N QoS m¹ng A QoS m¹ng B QoS end-to-end Hình 2.5: Mô hình tham khảo cho chất lượng dịch vụ end-to-end 2.2.3 Các tham số chất lượng dịch vụ QoS phụ thuộc vào chất lượng về hỗ trợ dịch vụ, chất lượng về khai thác dịch vụ, chất lượng về thực hiện dịch vụ và chất lượng về an toàn (xem Hình 2.4). - Chất lượng về hỗ trợ: Tạo điều kiện thuận lợi để cho khách hàng được sử dụng các dịch vụ đó. Ví dụ như việc cung cấp các thiết bị cần thiết cho khách hàng có thể đăng ký thuê bao Tham số đánh giá kết quả hỗ trợ mật độ điện thoại cố định đo bằng số máy/100 dân. - Chất lượng về khai thác dịch vụ: Về phía khách hàng có dễ khai thác hay không, về phía nhà cung cấp có khả năng sửa chữa dịch vụ, thao tác bổ trợ - Chất lượng về thực hiện dịch vụ mạng (khả năng phục vụ): Việc truy cập tới các nút cung cấp dịch vụ: + Tính phục vụ liên tục trong mọi tình huống thể hiện khả năng duy trì và cung cấp dịch vụ. + Tính phục vụ trọn vẹn của mạng thể hiện sự hoàn hảo của dịch vụ cung cấp. + Yêu cầu truyền thông tăng liên tục gây nguy cơ suy giảm chất lượng của mạng, do vậy phải thường xuyên phát triển, xây dựng cơ sở hạ tầng mạng để đáp ứng nhu cầu dịch vụ. Đây chính là khả năng cung cấp dịch vụ hay là khả năng truy nhập dịch vụ 28
- Chất lượng an toàn: Đảm bảo tính an toàn thông tin cho khách hàng, quyền truy nhập, an toàn cho hệ thống thiết bị, an toàn cho người sử dụng. Như ta đã thấy, những tham số chất lượng dịch vụ là những thông số tương đối theo đánh giá của khách hàng. Song để đánh giá được bằng con số cụ thể, chúng ta cần xét các tham số có thể đo đạc được. Như đã nói ở phần trên, chất lượng dịch vụ QoS và hiệu năng mạng NP có mối quan hệ mật thiết với nhau. Muốn có chất lượng dịch vụ tốt thì phải dựa trên nền hiệu năng mạng tốt. Thông thường, có năm giá trị đánh giá hiệu năng mạng sau đây được xem như có ảnh hưởng quan trọng nhất đến QoS đầu cuối - đầu cuối (đặc biệt với dịch vụ mạng dựa trên công nghệ gói). Độ khả dụng: Độ sẵn sàng phục vụ của mạng. Một mạng lý tưởng luôn sẵn sàng 100% thời gian. Thậm chí nếu là 99.8% tương ứng khoảng 1,5giờ mạng không hoạt động được trong một tháng thì cũng chẳng có hãng truyền thông lớn nào chấp nhận. Những hãng truyền thông uy tín luôn nỗ lực cho khả năng sẵn sàng 99,999%, tương ứng khoảng 2,6 giây mạng không hoạt động được trong vòng một tháng. Thông lượng (Throughput): Đây là tốc độ truyền tải dữ liệu thực tế được tính bằng bit/s, Kb/s hoặc Mb/s. Đại lượng này hoàn toàn khác với dung lượng cực đại hay tốc độ trên đường dây của mạng và thường bị nhầm lẫn với băng thông của mạng. Việc dùng chung một mạng sẽ làm giảm thông lượng do việc phải đưa thêm vào tiêu đề của tất cả gói các bit để nhận dạng và cho các mục đích khác. Nhà cung cấp dịch vụ phải đảm bảo một tốc độ thông lượng tối thiểu cho khách hàng. Tỷ lệ mất gói: Các thiết bị mạng, như các chuyển mạch và router, đôi khi phải giữ các gói dữ liệu trong các hàng đợi khi có một liên kết bị nghẽn, nếu liên kết này bị nghẽn trong một thời gian quá dài thì hàng đợi sẽ bị tràn và dữ liệu sẽ bị mất. Các gói bị mất cần được truyền lại và tất nhiên sẽ làm tăng thời gian truyền dẫn. Trong một mạng được quản lý tốt thì tỷ lệ mất gói thường nhỏ hơn 1%/tháng. Trễ: Đó là thời gian để dữ liệu đi từ nguồn tới đích. Nếu không có tuyến truyền dẫn vệ tinh trong kết nối thì trễ của một cuộc gọi thoại có khoảng cách 5000Km qua mạng PSTN là khoảng 25ms. Với mạng Internet, ngoài trễ do khoảng cách truyền dẫn thì trễ của một cuộc gọi thoại có thể dễ dàng bị vượt quá 150ms do còn phải có thời gian để xử lý báo hiệu và thời gian xếp hàng của các gói truyền trên mạng. Jitter (rung pha-biến thiên trễ): Jitter xảy ra do một số nguyên nhân như: những biến động về thời gian xếp trong hàng đợi, các biến động trong thời gian xử lý cần thiết để sắp xếp lại các gói, các gói đến đích không theo đúng thứ tự do chúng đi theo những tuyến khác nhau và các biến động trong thời gian xử lý cần thiết để khôi phục các gói đã bị nguồn gửi phân mảnh. 2.3 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 29
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. 2.3.1 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. « « Tæng Tæng ®µi ®µi M¹ng ®iÖn tho¹i BTS BTS ª ª Hình 2.6: 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 30
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 H×nh 2.7: M¸y Telex thông thường. 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. M¹ng ®iÖn tho¹i §−êng §−êng ®iÖn ®iÖn tho¹i tho¹i M¸y Fax M¸y Fax Hình 2.8 : 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 31
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 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. 2.3.2 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 2.3.3 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 2.3.4 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. 32
Hình 2.9 là một ví dụ điển hình của dịch vụ đa phương tiện: Dịch vụ Truyền hình hội nghị (Video conference). Hình 2.9: Dịch vụ VideoConference 2.4 NHU CẦU VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC DỊCH VỤ VIỄN THÔNG Ngày nay, nhu cầu dịch vụ của người sử dụng ngày càng đa dạng và có yêu cầu cao về chất lượng. Bên cạnh đó, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong viễn thông, công nghệ thông tin và điện tử đã làm mạng có khả năng truyền với tốc độ cao, có chất lượng truyền tin tốt với khả năng xử lý thông minh và nhanh chóng. Vì thế cho phép mạng lưới thỏa mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng và cả các nhà khai thác dịch vụ viễn thông trong tương lai. Thị trường viễn thông thế giới đang đứng trong xu thế cạnh tranh và phát triển hướng tới mạng viễn thông toàn cầu, tạo ra khả năng kết nối đa dịch vụ trên phạm vi toàn thế giới. Tiến trình và xu hướng phát triển các loại dịch vụ viễn thông được chỉ ra trong Hình 2.10. Cùng với sự phát triển của công nghệ viễn thông, các dịch vụ viễn thông ngày càng phong phú và đa dạng. Nhu cầu và xu hướng phát triển dịch vụ viễn thông của khách hàng bao gồm: - Nhu cầu tăng về số lượng/loại hình dịch vụ. Như Hình 2.10, số lượng dịch vụ còn rất ít vào những năm đầu thế kỷ 20. Từ khi ra đời mạng số đa dịch vụ (ISDN), mới có thêm một số lượng lớn các loại hình dịch vụ khác nhau. Mạng này không chỉ hỗ trợ cho các ứng dụng truyền thoại và số liệu có sẵn mà còn có khả năng cung cấp thêm nhiều loại dịch vụ mới. Một số ứng dụng của mạng đa dịch vụ băng hẹp (N-ISDN) là : Dịch vụ Fax, dịch vụ Teletex, dịch vụ Videotex (dịch vụ khôi phục thông tin tương tác). Các dịch vụ này nằm trong một nhóm các dịch vụ lớn sau: dịch vụ thoại, truyền số liệu, truyền văn bản, truyền hình ảnh, phần lớn các dịch vụ này thực hiện ở tốc độ 64kb/s hoặc nhỏ hơn. 33
2000 - Y tÕ tõ xa - §a ph−¬ng tiÖn t−¬ng t¸c - Thùc t¹i ¶o - VoIP 1990 - Fax over IP - §iÖn tho¹i ®a ph−¬ng - øng dông B-ISDN tiÖn - HDTV - Game online - TruyÒn b¶n tin video - CATV - Video t−¬ng t¸c - DÞch vô trùc tuyÕn - §a ph−¬ng tiÖn - - ChuyÓn ®æi ng«n ng÷ - øng dông B-ISDN - §iÖn tho¹i bá tói - HDTV - NhËn d¹ng tiÕng nãi - TruyÒn b¶n tin video - Sè ®iÓm cuèi-®iÓm cuèi - Video t−¬ng t¸c - Hå s¬ dÞch vô c¸ nh©n - §a ph−¬ng tiÖn - Di ®éng sè - ChuyÓn ®æi ng«n ng÷ - C¸c dÞch vô th«ng tin - §iÖn tho¹i bá tói vÖ tinh - NhËn d¹ng tiÕng nãi - Th«ng tin c¸ nh©n - Sè ®iÓm cuèi-®iÓm cuèi 1980 - M¹ng riªng ¶o - Hå s¬ dÞch vô c¸ nh©n - Nh¾n tin quèc tÕ - Di ®éng sè - Lµm viÖc tõ xa - C¸c dÞch vô th«ng tin vÖ tinh - Mua hµng t¹i nhµ - Th«ng tin c¸ nh©n - B¸o chÝ t¹i nhµ - M¹ng riªng ¶o - Fax mµu - Nh¾n tin quèc tÕ - øng dông ISDN - øng dông ISDN - Lµm viÖc tõ xa - Ho¹t ®éng ng©n hµng - Ho¹t ®éng ng©n hµng t¹i - Mua hµng t¹i nhµ t¹i nhµ nhµ - B¸o chÝ t¹i nhµ - §iÖn tho¹i thÎ - §iÖn tho¹i thÎ - Fax mµu - C¸c dÞch vô thay thÕ - C¸c dÞch vô thay thÕ - øng dông ISDN ®iÖn tho¹i miÔn phÝ ®iÖn tho¹i miÔn phÝ - - B¸o chu«ng lùa chän - B¸o chu«ng lùa chän - Bá phiÕu tõ xa - Bá phiÕu tõ xa - Ph©n phèi c¸c cuéc - Ph©n phèi c¸c cuéc gäi tù ®éng - §iÖn b¸o gäi tù ®éng - Trung t©m dÞch vô - Trung t©m dÞch vô (Centrex) (Centrex) - Trung t©m dÞch vô diÖn - Trung t©m dÞch vô réng diÖn réng - Th− ®iÖn tö - Th− ®iÖn tö - Videotext - Videotext - §iÖn tho¹i di ®éng - §iÖn tho¹i di ®éng - Nh¾n tin - Nh¾n tin - Skyphone 1970 - Skyphone - §iÖn tho¹i thÊy h×nh - §iÖn tho¹i thÊy h×nh - Nh¾n tin v« tuyÕn - Nh¾n tin v« tuyÕn - Fax gi¸ rÎ - Fax gi¸ rÎ - §iÒu khiÓn tõ xa - §iÒu khiÓn tõ xa - §o l−êng tõ xa - §o l−êng tõ xa - D÷ liÖu n©ng cÊp - D÷ liÖu n©ng cÊp - §iÖn tho¹i v« tuyÕn - Datel - §iÖn tho¹i v« tuyÕn - §iÖn tho¹i v« tuyÕn - Datel - Telex - TruyÒn sè liÖu trªn - Fax ®−êng tho¹i (Datel) - Telex - Fax - §iÖn tho¹i - Telex - §iÖn b¸o - Telex - Fax - §iÖn tho¹i - Fax - §iÖn tho¹i - §iÖn b¸o 1870 - §iÖn tho¹i - §iÖn b¸o - §iÖn b¸o - §iÖn tho¹i - §iÖn b¸o - §iÖn b¸o Hình 2.10: Tiến trình và xu hướng phát triển dịch vụ viễn thông - Nhu cầu dịch vụ băng rộng. Khi mạng có dung lượng đủ lớn để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng thì phạm vi các loại hình dịch vụ mà nó có thể hỗ trợ cũng tăng lên. Băng thông yêu cầu cho các dịch vụ cũng lớn hơn nhiều so với băng thông của các dịch vụ cơ bản như thoại, fax có tốc độ truyền thường không quá 64kbit/s (xem Bảng 2.1). 34
Bảng 2.1 : Yêu cầu kỹ thuật của một số loại dịch vụ Dịch vụ Tốc độ bít Chuẩn Độ phân Tốc độ giải (điểm khung ảnh x dòng) (Khung/giây ) Videophone 5-10 kbit/s Không 170×128 2-5 tương tự có Điện thoại 56-128 kbit/s P×64 176×144 5-10 thấy hình tốc độ cơ bản Truyền hình ≥ 384 kbit/s P×64 352×288 15-30 hội nghị Đa phương 1-2 Mbit/s MPEG Tối đa 15-30 tiện tương tác 252×288 NTSC số 3-10 Mbit/sNTSC 720×480 30 Truyền hình > 15 Mbit/s FCC 1200×800 60 phân giải cao ITU-T phân tích các dịch vụ băng rộng làm hai loại đó là các dịch vụ tương tác và các dịch vụ phân bố. + Các dịch vụ tương tác là các dịch vụ cho phép truyền thông tin theo hai chiều (không tính đến các thông tin báo hiệu điều khiển) giữa các thuê bao với nhau hoặc giữa thuê bao với nhà cung cấp dịch vụ. + Các dịch vụ phân bố là các dịch vụ mà thông tin chỉ truyền theo một chiều, từ nhà cung cấp dịch vụ băng rộng tới thuê bao. Có một cách khác nữa để phân chia các loại dịch vụ băng rộng thành hai loại: loại dịch vụ phục vụ cho việc kinh doanh và dịch vụ thông thường phục vụ các hộ thuê bao (xem Bảng 2.2). Bảng 2.2: Các ứng dụng có triển vọng hiện nay và trong tương lai khi triển khai mạng băng rộng. Các dịch vụ phục vụ kinh doanh Các dịch vụ phục vụ thông thường phục vụ các hộ thuê bao - Dịch vụ truyền hình ảnh tốc độ cao - Dịch vụ phân bố tín hiệu video - Tự động thiết kế - Dịch vụ quảng bá TV/HDTV (CAD/CAM/CAE) 35
- Tư vấn, chiếu chụp y khoa - Dịch vụ quảng bá giáo dục từ xa - Chế bản, xử lý ảnh - Các dịch vụ video trả tiền theo lần xem - Trao đổi các hình ảnh đồ hoạ có độ - Dịch vụ video theo yêu cầu phân giải cao - Dịch vụ quảng cáo, chào hàng qua video - Mua hàng từ xa - Đa phương tiện tương tác - Đa phương tiện tương tác - Giáo dục từ xa có tương tác - Thư điện tử đa phương tiện - Hội thảo từ xa - Các dịch vụ 700, 800, 900 đa phương tiện. - Phối hợp trong công tác xuất bản - Giáo dục từ xa có tương tác - Các dịch vụ tư vấn - Dịch vụ Internet có hỗ trợ đa phương tiện - Thực tại ảo - Các trò chơi điện tử tương tác - Điện thoại đa phương tiện - Điện thoại đa phương tiện và thực tại ảo - Các dịch vụ dùng chung tài nguyên - Nhu cầu muốn có các dịch vụ phân bố và tương tác. Ngoài ra, khách hàng còn có yêu cầu cao về chất lượng dịch vụ khác như phải đảm bảo thời gian thực, dịch vụ đa phương tiện được cung cấp với giá rẻ và với thời gian triển khai nhanh chóng, dịch vụ phải tiện lợi, dễ sử dụng. Hiện nay, xu hướng phát triển công nghệ đang hướng sang mạng IP (internet protocol) do sự thuận tiện, đơn giản và chi phí thấp khi triển khai dịch vụ trên mạng này so với những mạng viễn thông truyền thống trước kia (PSTN, ISDN, ) nên những dịch vụ mới ra đời cũng thường dựa một phần hoặc toàn bộ trên nền mạng IP. 2.4.1 Dịch vụ VoIP Dịch vụ VoIP (Voice over IP) là dịch vụ sử dụng công nghệ/giải pháp truyền thoại qua môi trường IP (mạng gói dựa trên giao thức Internet). Do mạng gói có đặc điểm là tận dụng tối đa hiệu quả sử dụng băng thông mà ít quan tâm tới thời gian trễ lan truyền và xử lý trên mạng, trong khi tín hiệu thoại lại là một dạng tín hiệu thời gian thực, cho nên người ta đã bổ sung vào mạng các phần tử mới và thiết kế các giao thức phù hợp để có thể đảm bảo chất lượng dịch vụ cho người dùng. Các thành phần này tạo thành mạng VoIP. Mạng này không chỉ để truyền có thoại mà còn truyền cho các dịch vụ khác, có thể tích hợp cả dịch vụ thoại, truyền hình và dữ liệu Với khả năng sử dụng hiệu quả và tiết kiệm độ rộng băng tần, dịch vụ VoIP có nhiều ưu điểm so với dịch vụ thoại trên PSTN như sau: • Giảm cước phí dịch vụ thoại đường dài: Giảm cước phí (đối với người sử dụng), đặc biệt hiệu quả với đường truyền dài do kết hợp được nguồn tài nguyên sẵn có, công nghệ nén Cước phí VoIP bao giờ cũng chỉ bằng khoảng 30% cước phí của cuộc gọi qua mạng điện thoại. 36
• Nhiều cuộc gọi hơn, giảm độ rộng băng thông cho mỗi kết nối • Hỗ trợ thêm nhiều dịch vụ bổ sung khác và giúp triển khai các dịch vụ mới nhanh chóng, dễ dàng, tự động dịch vụ, phát hiện trạng thái, quản lý thông tin, mã hoá bảo mật • Sử dụng có hiệu quả giao thức IP: Tận dụng đầu tư, thiết bị sẵn có của nhà điều hành mạng và cung cấp dịch vụ Ngoài ra, khi nhắc đến VoIP chúng ta còn có những dịch vụ liên quan trên nền IP như: Cuộc gọi quốc tế, Fax qua IP, tiếp thị từ xa (trung tâm cuộc gọi đi): gọi đến các khách hàng phục vụ hoạt động cung cấp hàng và dịch vụ/mối làm ăn, ví dụ như các cuộc gọi miễn phí cho chủ gọi. Ở Việt Nam có các dịch vụ như 151, 900, 901 , ngoài ra 1/7/2004 VNPT đưa ra những dịch vụ 1800, 1900 dành cho khách hàng doanh nghiệp trên nền mạng NGN. Dịch vụ 1800 gọi là dịch vụ miễn phí, hay chính xác hơn là dịch vụ người nghe trả tiền. Đây là dịch vụ hỏi đáp thông tin hay giao dịch với khách hàng do các tổ chức có nhu cầu cung cấp. Ví dụ như một công ty kinh doanh lớn, có nhu cầu tiếp thị và giải đáp khách hàng thường xuyên có thể đăng ký dịch vụ gọi miễn phí này. Khi sử dụng, khách hàng của công ty chỉ cần quay 1800 và số điện thoại đã đăng ký dịch vụ của công ty là sẽ được nối miễn phí tới các nhân viên giao dịch luôn luôn sẵn sàng phục vụ và giải đáp các thông tin cần biết của khách hàng. Các dịch vụ 1900 được sử dụng cho các mục đích giải trí. Các dịch vụ thông minh 1900 hiện nay đã được triển khai rộng rãi với sự kết hợp mạnh giữa công nghệ thông tin và công nghệ mạng viễn thông tiên tiến. 2.4.2 Dịch vụ Video thời gian thực Dịch vụ Video thời gian thực (real time video) được các công ty viễn thông cung cấp, cho truyền Video theo thời gian thực tới các thuê bao khác nhau ở các địa điểm khác nhau và ở thời điểm khác nhau. Dịch vụ Video này sử dụng công nghệ ISDN hoặc IP, điều này khác với cầu truyền hình truyền thống (Television bridge), đó là cho phép chia sẻ các ứng dụng của công nghệ máy tính, như cùng làm việc với các trang tài liệu, cùng sử dụng các chương trình phần mềm. Ứng dụng video thời gian thực cùng audio thời gian thực là ứng dụng đa phương tiện rất quan trọng của các mạng máy tính ngày nay, cho phép truyền thông hiệu quả qua các mạng máy tính. Ứng dụng này yêu cầu băng thông lớn và độ trễ nhỏ. Ví dụ: Videoconferencing được dùng cho đào tạo từ xa và để trao đổi công việc từ xa cho các nhóm làm dự án. - Giáo dục/đào tạo từ xa: Internet là kho vô tận về nguồn thông tin và tri thức của loài người. Kết hợp các yếu tố này nếu được trang thiết bị hội nghị truyền hình, một giáo viên giỏi có thể giảng dạy trực tuyến cho nhiều lớp học ở các địa điểm khác nhau, đặc biệt là các lớp học ở vùng sâu, vùng xa nơi thiếu nhiều giáo viên giỏi. Đây là giải pháp rất hiệu quả về mặt chi phí cũng như con người. - Truyền hình theo yêu cầu (Video on demand): Truyền Video mạng Internet theo yêu cầu về giá thành và chất lượng của khách hàng. 37
- Chơi game tương tác qua mạng: Hiện nay phong trào giải trí trên mạng rất phát triển, những trò chơi trực tuyến với số lượng lớn người tham gia đòi hỏi mạng phải có khả năng cung cấp tộc độ cao, băng thông lớn để tránh được các tình huống xấu do nghẽn mạng. - Chữa bệnh từ xa: Đây là một ứng dụng mà thông tin lưu trữ trong cơ sở của máy chủ có thể bị kích hoạt thông qua trình duyệt trang web. Ứng dụng trên mô hình khách/chủ này cho phép các thông tin, các chuẩn đoán, danh mục thuốc trong toa thuốc và các số liệu hình ảnh (như chụp X quang) của bệnh nhân có thể được lấy ra và quan sát. Từ đó, bác sỹ sẽ có cách điều trị tốt hơn cho bệnh nhân. Bác sỹ cũng có thể thu được những số liệu mới nhất một cách nhanh chóng từ các bệnh viện hoặc trung tâm chăm sóc sức khoẻ. Khi bác sỹ điều trị trực tiếp của bệnh nhân hỏi ý kiến các chuyên gia y tế ở xa, các hình ảnh y khoa của bệnh nhân có thể được truyền tới các chuyên gia này để sự góp ý và tư vấn đạt độ chính xác cao. Hoặc trong các trường hợp khẩn cấp, bệnh viện có thể truy xuất lịch sử bệnh án của bệnh nhân đó. - Làm việc tại nhà: Dịch vụ này cho phép nhân viên ngồi tại nhà làm việc bình thường mà không cần phải đến văn phòng, công sở. Khi ngồi tại nhà, người nhân viên sẽ là người sử dụng mạng LAN ảo và có thể truy cập đến máy chủ ứng dụng và chia sẻ file với các đồng nghiệp. Họ có thể vào máy chủ fax trung tâm để lấy về các bản fax gửi cho họ. Hoặc trong khi đọc, gửi email, họ vẫn đủ băng thông để nhận về những tin nhắn thoại từ các máy chủ thư thoại (voice mail server) dễ dàng. 2.4.3 Dịch vụ VPN* Dịch vụ “Mạng riêng ảo”: Đối với nhiều tổ chức, công ty hay cơ quan(,) xí nghiệp lớn có nhu cầu trao đổi thông tin nội bộ giữa các thành viên thường xuyên nhưng lại nằm ở các vị trí địa lý cách xa nhau, việc xây dựng một mạng thông tin nội bộ là rất cần thiết. Trong trường hợp chưa cần thiết phải đầu tư cho một mạng thông tin thật sự riêng biệt về mặt vật lý (trang thiết bị, kênh truyền dẫn ), họ có thể đăng ký sử dụng dịch vụ mạng riêng ảo. Dịch vụ này cung cấp cho các cơ quan đó một mạng thông tin nội bộ ảo với đầy đủ các tính năng như với một mạng riêng thực sự nhưng vẫn sử dụng chung cơ sở hạ tầng của mạng thông tin công cộng. Hiện nay ở Việt Nam, loại hình VPN phổ biến nhất là dịch vụ tạo lập một mạng LAN ảo trên nền công nghệ IP và các ứng dụng Internet. Với dịch vụ này, các công ty, doanh nghiệp có thể tạo cho mình một mạng diện rộng với khả năng truy nhập gián tiếp hoặc trực tiếp qua mạng riêng ảo trên nền IP của VDC. 2.4.4 Tích hợp dịch vụ viễn thông trên mạng truyền hình cáp (CATV) Xu hướng tích hợp dịch vụ và mạng hiện nay đang là vấn đề mà các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông và dịch vụ truyền hình/truyền thanh rất quan tâm. Với mạng truyền hình cáp, ngoài dịch vụ truyền hình (tin tức, phim ảnh, âm thanh) còn có thể tích hợp các dịch vụ viễn thông trên đó như dịch vụ thoại, dịch vụ truy cập internet thông qua sợi cáp vật lý kết nối tới tận nhà thuê bao. Khi đó, các thiết bị đầu cuối * Virtual Private Network: mạng riêng ảo 38
sẽ là các thiết bị đa phương tiện, vừa có khả năng thu nhận được các thông tin quảng bá như ca nhạc, tin tức, phim ảnh, vừa cho phép sử dụng các dịch vụ viễn thông thông thường trên cùng một thiết bị tích hợp. 2.4.5 Dịch vụ trực tuyến (Online services) Dịch vụ trực tuyến là dịch vụ tư vấn, mua bán, tìm kiếm trực tiếp, thường thì việc cung cấp dịch vụ này được thông qua mạng Internet và có thể truy cập 24/24. Người sử dụng là những người truy cập vào Internet và có khả năng chi trả qua mạng hoặc qua tài khoản. Một số ví dụ cụ thể về dịch vụ này ở Việt Nam: - Tin tức thời sự: Cung cấp thông tin thời sự trực tiếp trên mạng như Tin tức 24 giờ qua, Sự kiện đáng chú ý, Chính trị-Xã hội, Quốc tế, Kinh tế, Văn hóa - Tin thư: Cơ hội giao thương, Thể thao, Giải trí, Công nghệ thông tin và Viễn thông. - Tạp chí điện tử: Cung cấp thông tin báo ảnh trực tiếp trên mạng như Thế giới 24x7, Tuần tin tức, Sắc màu văn hoá, Internet & TMĐT*, Diễn đàn kinh doanh - Sách điện tử: Thư viện điện tử cho phép người sử dụng có giấy phép/quyền được truy nhập và tải sách về máy tính cá nhân. Thường thì dịch vụ này cung cấp trong một mạng dùng riêng như thư viện trường đại học hay thư viện của một viện nghiên cứu hoặc một công ty nào đó. - Thương mại điện tử: Đây là dịch vụ trực tuyến cho lĩnh vực kinh doanh: Marketing, bán hàng, dịch vụ chăm sóc khách hàng, ngân hàng và hóa đơn trực tuyến Một trong những dịch vụ ứng dụng thuộc loại này là: Cửa hàng âm nhạc ở đó bạn có thể thưởng thức các chương trình audio, các video clip chất lượng cao từ các đĩa CD mới nhất trước khi quyết định mua chúng. Đó cũng có thể là một cửa hàng thời trang bán quần áo trực tuyến trên mạng Internet. Ứng dụng sử dụng các clip thực tế ảo để xoay mẫu vật 360º. Khách hàng có thể nhìn quần áo phía trước, phía sau hoặc bên hông. Tính tương tác giúp khách hàng hình dung hình dáng trước khi mặc thử, làm họ hài lòng và tất nhiên tăng doanh thu cho người bán. 2.4.6 Các dịch vụ giá trị gia tăng (VAS ) Phần này cho ta một số ví dụ điển hình về dịch vụ gia tăng trên mạng thoại cố định, mạng điện thoại di động và mạng Internet (xem khái niệm chung về dịch vụ giá trị gia tăng ở Phần 2.1). Các dịch vụ gia tăng trên dịch vụ thoại cố định: - Dịch vụ chuyển cuộc gọi tạm thời: cho phép cuộc gọi tới một thuê bao có đăng ký dịch vụ này tự động chuyển tới một số máy đã chọn. - Dịch vụ quay số tắt: cho phép thuê bao đăng ký dịch vụ này có thể tự tạo ra các số máy chỉ dài 2-3 số cho các số máy cần gọi. * TMĐT: Thương mại điện tử VAS (Value Added Service): Dịch vụ giá trị gia tăng 39
- Dịch vụ nhận dạng cuộc gọi có mục đích xấu: cho phép thuê bao có thể yêu cầu ghi lại số máy của các máy gọi đến. - Dịch vụ báo thức tự động: cho phép thuê bao tự ấn định một cuộc gọi đến vào giờ đã định trước để báo thức. - Dịch vụ thông báo thuê bao vắng nhà - Dịch vụ thông báo có cuộc gọi đến khi đang đàm thoại - Dịch vụ điện thoại hội nghị: cho phép một thuê bao có thể đồng thời gọi tới 2 thuê bao điện thoại khác để thiết lập một cuộc gọi tay ba. - Dịch vụ giới hạn cuộc gọi đường dài (trong nước, quốc tế) theo yêu cầu của thuê bao. Ngoài các dịch vụ kể trên, càng ngày số lượng các dịch vụ gia tăng của điện thoại càng nhiều, đáp ứng nhu cầu đa dạng của người sử dụng. Còn có các dịch vụ gia tăng giá trị của dịch vụ điện thoại cung cấp cho người sử dụng tuỳ theo tính năng kỹ thuật của hệ thống tổng đài điện thoại do công ty viễn thông tại địa phương đó cung cấp. Các dịch vụ gia tăng trên dịch vụ điện thoại di động: - Dịch vụ nhắn tin ngắn (SMS*). - Hộp thư thoại (voicemail). - Dịch vụ Fax và truyền số liệu. - Dịch vụ WAP . - Dịch vụ chuyển tiếp cuộc gọi. - Dịch vụ - Dịch vụ chuyển vùng trong nước và quốc tế. - Dịch vụ báo thức Các dịch vụ gia tăng trên nền Internet: - Dịch vụ thư điện tử (E-mail): là dịch vụ đáp ứng yêu cầu trao đổi thông tin giữa những người sử dụng Internet thông qua việc gửi, nhận thư điện tử (Electronic Mail). Đây là một trong những dịch vụ được sử dụng nhiều nhất trên Internet với lý do tiện lợi, nhanh chóng và kinh tế. - Dịch vụ hộp thư thoại (Voice-mail): Hộp thư thoại là dịch vụ cung cấp cho khách hàng một phương tiện lưu trữ thông tin bằng tiếng nói rất thuận tiện. Người cần gửi thông tin chỉ cần gọi tới số máy của thuê bao đăng ký dịch vụ này và để lại tin nhắn bằng tiếng nói. Người chủ thuê bao có thể truy xuất tin nhắn từ bất kỳ một thuê bao điện thoại nào. Việc gửi và nhận tin nhắn được thực hiện hoàn toàn tự động. Người sử dụng toàn hoàn yên tâm về bí mật vì * SMS-Short Message Service: Dịch vụ nhắn tin WAP- Wireless Access Protocol: Giao thức truy nhập không dây 40
chỉ có chủ của hộp thư thoại mới biết mã số cá nhân để có thể truy xuất tới những tin nhắn trong hộp thư. Dịch vụ này có thể dùng dưới nhiều dạng như: trả lời tự động nếu thuê bao đang bận hoặc không nhấc máy, điện thoại ảo, cung cấp thông tin trả lời tự động. - Dịch vụ truy cập dữ liệu và thông tin trên mạng: Thực ra đây chính là một dịch vụ ứng dụng Internet, nhưng cụ thể là dịch vụ cung cấp thông tin mạng như cung cấp văn bản pháp luật, báo chí, truyền hình qua mạng Ngoài ra còn có rất nhiều dịch vụ khác như: Dịch vụ trao đổi dữ liệu điện tử trên mạng, dịch vụ hỏi đáp thông tin, dịch vụ fax gia tăng giá trị bao gồm lưu trữ và gửi, lưu trữ và truy cập, dịch vụ chuyển đổi mã giao thức. 2.4.7 Thông tin cá nhân toàn cầu - Dịch vụ cho tương lai Hiện nay, hầu hết các dịch vụ viễn thông đều được đăng ký thông qua một số máy thuê bao đầu cuối xác định. Việc sử dụng dịch vụ đều được quy cho số máy đã đăng ký dịch vụ mà không cần biết tới người sử dụng dịch vụ. Điều này sẽ không thoả mãn cho khách hàng nếu họ di chuyển đến một địa điểm mới mà không muốn phải đăng ký lại dịch vụ mà họ đã có tại địa điểm cũ. Khi dịch vụ thông tin cá nhân được đưa vào sử dụng, mỗi khách hàng sẽ có một số nhận dạng cá nhân (ID – IDentification number) tương ứng với các dịch vụ mà họ đã đăng ký và có thể sử dụng bất kỳ một thiết bị đầu cuối nào để thông tin liên lạc. Như vậy, việc sử dụng dịch vụ viễn thông sẽ không còn gắn với một thiết bị thuê bao cụ thể nào mà sẽ trực tiếp gắn với người sử dụng (cá nhân) thông qua một ID duy nhất. Dịch vụ thông tin cá nhân toàn cầu sẽ trở thành hiện thực nếu số nhận dạng ID của mỗi cá nhân được chấp nhận và thống nhất trên phạm vi toàn thế giới. 41
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2 1. Dịch vụ viễn thông cơ bản là: A. Dịch vụ truyền đưa tức thời thông tin qua mạng viễn thông mà không làm thay đổi loại hình hoặc nội dung thông tin B. Dịch vụ làm tăng giá trị thông tin của người sử dụng C. Dịch vụ không cần tính cước D. Dịch vụ hỗ trợ nhân công cho người sử dụng 2. Dịch vụ giá trị gia tăng là: A. Dịch vụ thiết yếu nhất mà hạ tầng mạng cung cấp được B. Dịch vụ làm tăng giá trị thông tin của người sử dụng C. Dịch vụ chỉ liên quan đến truyền thoại D. Dịch vụ không cần tính cước 3. Dịch vụ đa phương tiện là: A. Dịch vụ chỉ truyền thoại B. Dịch vụ chỉ truyền hình ảnh C. Dịch vụ chỉ truyền thoại và hình ảnh D. Dịch vụ truyền từ ít nhất hai loại hình thông tin trở lên 4. Dịch vụ VoIP có điểm khác với dịch vụ thoại truyền thống (trên nền PSTN) là: A. Có chi phí rẻ hơn B. Tốn nhiều băng thông hơn cho một cuộc gọi C. Được hỗ trợ thêm nhiều dịch vụ bổ sung D. Chỉ truyền thoại chất lượng thấp 5. QoS là viết tắt của cụm từ nào sau đây: A. Quality of Service B. Queue of Service C. Quality of System D. Queue of System 6. Yếu tố nào sau đây không phải là các yếu tố của chất lượng dịch vụ QoS: A. Chất lượng về hỗ trợ dịch vụ B. Chất lượng về khai thác dịch vụ C. Chất lượng về thiết bị của mạng lưới D. Chất lượng về thực hiện dịch vụ thuê bao của mạng E. Chất lượng về an toàn 42
7. Theo khuyến nghị E.800 của ITU-T thì được định nghĩa là năng lực của một mạng hoặc là phần mạng cung cấp các chức năng có liên quan đến khả năng truyền thông giữa những người sử dụng A. QoS C. MOS B. NP D. GOS 8. NP là viết tắt của cụm từ nào sau đây: A. Network Ping B. Network Performance C. Network Provider D. Network Protocol 9. Các ý kiến sau đây, những ý kiến nào là đúng A. Nếu mạng có NP tốt thì có QoS thấp B. Hiệu năng mạng NP không ảnh hưởng tới QoS C. Trong một số trường hợp hiệu năng mạng NP chính là QoS D. QoS không liên quan đến NP 10. Trong các yếu tố của chất lượng dịch vụ QoS, thì yếu tố khả năng phục vụ không bao gồm vấn đề nào: A. Khả năng truy nhập dịch vụ B. Khả năng duy trì phục vụ C. Mức độ hoàn hảo dịch vụ D. Mức độ an toàn dịch vụ 11. Tham số nào sau đây không sử dụng để đánh giá hiệu năng mạng NP: A. Trễ C. Độ khả dụng B. Suy hao D. Thông lượng 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO CHƯƠNG 2 [1] Moore M. S. Telecommunications: A Beginner’s Guide. McGraw-Hill, 2002. [2] Freeman R. L. Fundamentals of Telecommunications. John Wiley & Sons, 1999. [3] Tarek N. S., Mostafa H. A. Fundamentals of Telecommunications Networks. John Wiley & Sons, 1994. [4] Understanding Telecommunications. Ericsson Telecom, Telia and Studentlitteratur, 1997. [5] Steve Shepard. Telecommunications Convergence: How to bridge the gap between technologies and services. 2nd edition, McGraw-Hill, 2002. [6] Joel Mambretti and Andrew Schmidt. Next-Generation Internet: Creating Advanced Networks and Services. John Wiley & Sons, Inc, 1999. [7] Ts Nguyễn Phạm Anh Dũng. Thông tin di động 3G. Học viện Công nghệ BCVT, 2004. [8] Thông tin về dịch vụ và pháp lệnh bưu chính viễn thông Việt Nam trên các trang web [9] TS. PV Vận, TS. TH Quân, TS. NQM Hiền. Mạng viễn thông và xu hướng phát triển. NXB Bưu điện, Hà Nội, 2002. [10] Khuyến nghị của ITU-T về chất lượng dịch vụ viễn thông, E/en 44
CHƯƠNG III - CÁC MẠNG VIỄN THÔNG GIỚI THIỆU CHƯƠNG Chương 3 đề cập các hoạt động cơ bản của một số mạng viễn thông điển hình như mạng điện thoại, các mạng truyền số liệu, mạng máy tính và mạng viễn thông hiện đại ngày nay. Mạng điện thoại truyền thống là mạng viễn thông cơ bản nhất. Hoạt động của một mạng điện thoại truyền thống được hiểu một cách đơn giản thực hiện chức năng các kết nối thoại trên mạng. Mạng thông tin di động cũng là mạng điện thoại, mạng này đang phát triển rất mạnh và mang lại rất nhiều lợi nhuận trong kinh doanh viễn thông. Nhu cầu truyền số liệu đã và đang phát triển rất mạnh mẽ. Số liệu có thể được truyền qua mạng theo nhiều phương thức và kỹ thuật khác nhau. Chương này trình bày các công nghệ truyền số liệu và cách thức số liệu được truyền qua các mạng. Hiện nay các mạng máy tính, mạng Internet, Intranet, Extranet đang phát triển rất nhanh. Nhu cầu sử dụng các dịch vụ viễn thông qua các mạng máy tính và Internet là rất lớn. Chính điều đó đã thúc đẩy các công nghệ mạng máy tính và Internet phát triển. Chương này cũng phân tích các kiến trúc mạng máy tính, các khái niệm mạng LAN, MAN, WAN cũng như mạng Internet. Tiếp theo, chương 3 trình bày về xu hướng phát triển mạng viễn thông nói chung và xu hướng hội tụ dịch vụ và mạng trong môi trường mạng viễn thông thế hệ sau (NGN). Chương 3 còn giới thiệu những khái niệm căn bản về mạng, về quan điểm phân tầng giao thức khi xây dựng mạng và các phương thức chuyển giao thông tin cơ bản qua các mạng. Học viên cần phải hiểu được khái niệm về được các loại mạng và công nghệ mạng, các thành phần cơ bản của một mạng và nắm được xu hướng phát triển của viễn thông, hiểu được quan điểm phân tầng và những phương thức chuyển giao trong mạng viễn thông. 3.1 SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC MẠNG VIỄN THÔNG Mục tiêu cơ bản của một mạng viễn thông là để truyền tải thông tin của một người sử dụng ở bất kỳ dạng nào tới người sử dụng khác trên mạng. Người sử dụng của các mạng công cộng, ví dụ như mạng điện thoại, được gọi là các thuê bao. Những thông tin của người sử dụng có thể ở nhiều dạng khác nhau như là tiếng nói, số liệu, hình ảnh và các thuê bao có thể sử dụng nhiều công nghệ truy nhập để truy nhập vào các mạng khác nhau theo phương thức cố định hoặc di động. Mạng viễn thông lâu đời nhất có thể nhắc tới là mạng điện thoại cố định, sau đó là các mạng điện thoại vô tuyến, mạng đa dịch vụ, mạng Internet Chúng ta có thể thấy là mỗi mạng mạng viễn thông có thể cung cấp nhiều dịch vụ cơ bản như là dịch vụ thoại cố định, di động hay số liệu. Các mạng này có thể liên kết với nhau để cung cấp dịch vụ liên mạng cho nhiều đối tượng thuê bao. Các mạng này sẽ được đề cập ở các phần sau trong chương. 45
3.1.1 Mạng điện thoại Như đã giới thiệu ở Chương 2, dịch vụ điện thoại chủ yếu được hai mạng điện thoại cung cấp là mạng điện thoại cố định (mạng điện thoại chuyển mạch công cộng –PSTN, mạng viễn thông cơ bản đầu tiên cung cấp dịch vụ điện thoại cố định) và mạng thông tin di động (còn gọi là mạng điện thoại di động, mạng ra đời sau có khả năng cung cấp tính năng di động cho thuê bao sử dụng dịch vụ điện thoại). 3.1.1.1 Mạng PSTN Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN) là mạng dịch vụ phát triển rất sớm, sau hệ thống điện báo Morse. Mạng PSTN cung cấp các dịch vụ thoại và phi thoại. Do đây là một hệ thống cung cấp dịch vụ thoại nên nó được triển khai rộng khắp trên thế giới và đã trải qua nhiều giai đoạn công nghệ khác nhau. PSTN là mạng viễn thông lâu đời nhất và lớn nhất từ trước tới nay, tính đến 1998 đã có trên 700 triệu thuê bao, tới năm 2000 đã có trên 1 tỷ thuê bao trên toàn thế giới. Ở Việt Nam, tính đến 2004 đã có trên 6 triệu thuê bao điện thoại PSTN trên tổng số hơn 10 triệu thuê bao điện thoại (cố định+di động) và tới 6/2006, con số tương ứng là khoảng 9 triệu thuê bao PSTN trên tổng số khoảng 17 triệu thuê bao điện thoại. Xét về bản chất PSTN là một mạng hoạt động theo phương thức mạch (circuit mode), nghĩa là theo phương thức hướng kết nối (connection-oriented): một cuộc gọi điện thoại được tiến hành theo 3 pha: Thiết lập kết nối, duy trì kết nối và giải phóng kết nối (setup-conversation-released) bằng cách sử dụng các hệ thống báo hiệu. Đặc điểm chủ yếu của PSTN: - Truy nhập analog 300-3400 Hz - Kết nối song công chuyển mạch kênh - Băng thông chuyển mạch 64kb/s hoặc 300-3400Hz đối với chuyển mạch analog - Không có khả năng di động hoặc di động với cự ly hạn chế. Hình 3.1 cho thấy mô hình cơ bản của mạng điện thoại này. Trong hình ta có các thiết bị đầu cuối phía người sử dụng là các máy điện thoại cố định. Mạng điện thoại sẽ có nhiệm vụ kết nối các máy điện thoại để thực hiện dịch vụ thoại. Mạng này gồm các phần tử cơ bản là các thiết bị truyền dẫn và các thiết bị chuyển mạch, các thiết bị này phối hợp hoạt động với nhau để nối thông các máy điện thoại cố định theo yêu cầu của người sử dụng dịch vụ thoại. Về nguyên tắc, tất cả các máy điện thoại có thể được đấu nối trực tiếp với nhau như thời ban đầu của nó. Tuy nhiên khi mà số lượng thuê bao tăng lên, người ta thấy rằng cần phải thực hiện chuyển mạch giữa các đôi dây với nhau. Sau đó chỉ có một số tuyến nối cần thiết giữa các tổng đài do số lượng các cuộc gọi ra thì nhỏ hơn nhiều so với số lượng thuê bao; Các thế hệ tổng đài ban đầu thực hiện chuyển mạch nhân công dựa trên các phiến nối và phích cắm. 46
Các hệ thống chuyển mạch tự động được gọi là các tổng đài tự động đầu tiên được phát triển vào năm 1887 bởi Strowger. Sau đó thì quá trình chuyển mạch được điều khiển bởi người sử dụng nhờ vào các xung được tạo ra khi quay số. Qua nhiều thập kỷ, các tổng đài dựa trên hàng loạt các bộ chọn điện cơ phức tạp, nhưng trong khoảng 20 năm trở lại đây, chúng được phát triển thành các tổng đài số được điều khiển bằng phần mềm và có thể cung cấp nhiều dịch vụ bổ sung. Các tổng đài hiện đại thường có dung lượng tương đối lớn, hàng ngàn số, và có thể thực hiện nhiều cuộc gọi đồng thời. Thông thường mạng điện thoại được chia thành các cấp khác nhau, từ cấp truy nhập (kết nối từ thuê bao tới tổng đài nội hạt) tới cấp trung chuyển (kết nối giữa các tổng đài: kết nối giữa các tổng đài host với nhau, giữa tổng đài host với tổng đài cấp cao hơn là tổng đài quốc gia và quốc tế). ℡ Tổng Nối tới vùng khác đài ℡ Tổng ℡ đài ℡ Tổng đài ℡ Tổng ℡ đài ℡ Mạng truyền dẫn ℡ Hình 3.1: Mạng điện thoại cố định Truyền dẫn là quá trình truyền tải thông tin giữa các điểm kết cuối của một hệ thống hay một mạng. Các hệ thống truyền dẫn có thể sử dụng một hoặc nhiều phương tiện truyền dẫn cơ bản cho việc truyền đưa thông tin giữa các điểm như cáp đồng, cáp quang hoặc thậm chí là môi trường vô tuyến (với điện thoại kéo dài). Trong một mạng viễn thông, các hệ thống truyền dẫn sẽ kết nối các tổng đài với nhau và các hệ thống truyền dẫn này còn được gọi là mạng truyền dẫn hay mạng truyền tải. Chú ý rằng, số lượng kênh thoại (là một đơn vị đo dung lượng truyền dẫn) cần thiết giữa các tổng đài thì nhỏ hơn rất nhiều so với số lượng thuê bao bởi vì số lượng thuê bao thực hiện gọi đồng thời là nhỏ. Trong chương IV chúng ta sẽ thảo luận chi tiết hơn về truyền dẫn. 3.1.1.2 Mạng thông tin di động Là mạng ra đời sau mạng điện thoại cố định, mạng điện thoại di động cung cấp khả năng di động cho thuê bao trong quá trình thực hiện thông tin liên lạc. Tùy theo tính di động, đặc điểm phủ sóng, mục đích sử dụng và kỹ thuật điều chế, mã hóa mà người ta phân biệt các hệ thống thông tin di động khác nhau: thông tin di động nội vùng (còn gọi là thông tin vô tuyến nội hạt, mạch vòng vô tuyến nội hạt ), thông tin di động toàn cầu GSM, thông tin di động CDMA 47