Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV công nghệ chuyển mạch số Mở đầu Từ năm 60 trở lại đây, mạng viễn thông có bớc nhảy vọt đáng kể mặt công nghệ đặc biệt môi trờng số Cùng với thay đổi mạng viễn thông, mạng điện thoại công cộng, mạng truyền số liệu ngày đợc hoàn thiện khả phục vụ với tốc độ cao, chất lợng dịch vụ hoàn hảo Nội dung nghiên cứu đề tài xoay quanh hai vấn đề mang tính tảng mạng công nghệ chuyển mạch kênh công nghệ chuyển mạch gói Do hạn chế thời gian, trình độ nh giới hạn đề tài, phần công nghệ chuyển mạch số bao quát hết Frame Relay nh chuyển mạch ATM Công nghệ chuyển mạch kênh Cho đến có nhiều kỹ thuật chuyển mạch đợc áp dụng thực tế tuỳ thuộc vào loại hình dịch vụ theo yêu cầu Chuyển mạch kênh đợc định nghĩa kỹ thuật chuyển mạch đảm bảo việc thiết lập đuờng truyền dẫn dành riêng cho việc truyền tin hai hay nhiều thuê bao khác Chuyển mạch kênh đợc ứng dụng cho việc liên lạc cách tức thời mà trình chuyển mạch đợc đa cách cảm giác chậm trễ (tính thời gian thực) độ trễ biến thiên nơi thu nơi phân phối tin hay phần hệ thống truyền tin Mạng điện thoại công cộng ứng dụng chuyển mạch kênh thực tế Chuyển mạch kênh tín hiệu hiệu số trình kết nối, trao đổi khe thời gian số đoạn tuyến truyền dẫn TDM số 1.1 Cơ chế chuyển mạch thời gian (T) 1.2 Cơ chế chuyển mạch không gian (S) Đề tài đề cập đến topo mạng chuyển mạch ghép T S có tính u việt topo T-S-T song hớng đối pha Mạng T-S-T song hớng đối pha có u điểm tốc độ truy nhập cao, tiết kiệm đợc số lợng nhớ điều khiển cách phân vùng nhớ đối pha Một yêu cầu thực tế đặt mạng chuyển mạch kênh phải đảm bảo phục vụ đấu nối gọi đảm bảo trì ổn định thời gian đàm thoại Để đảm bảo yêu cầu yếu tố quan trọng cần nắm đợc thời điểm số gọi xuất nhiều - lý thuyết lu lợng nhằm giải sơ vấn đề Từ công thức tính toán dơn vị lu lợng Erlang-Số gọi xảy đồng thời đơn vị thời gian-và mẫu lu lợng quan trắc vùng địa lý cho thấy quy luậtNode thay đổi lu lợng phạm vi xét cụ thể Từ đómạch đa kết luận để có Node chuyển chuyển mạch thể khắc phục hạn chế trờng hợp tắc nghẽn cao điểm Hàngmạch đợi gói Công nghệ chuyển Hàngđợi Hàng đợi Hàng đợi đầu vào đầu đầu đầu vào Công nghệ chuyển mạch gói đời từ thập kỉ 60 khẳng định vị tríraquan trọng User User xã hội 11 đại.Trên tảng công nghệ chuyển mạch gói, công nghệ chuyển mạch tiên tiến khác nh Frame Relay(thực Bộ chất chuyển mạch gói nhanh), Bộ chuyển mạch ATMa ngày User xử xử hoàn thiện.2 User lí lí User N b Học viện công nghệ BCVT 161 User k Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV Trong phần II đề tài công nghệ chuyển mạch số, nhóm sinh viên chúng em đề cập đến phơng thức chuyển mạch gói, mạng chuyển mạch gói nh tham số để đánh giá mạng Mạng chuyển mạch gói, nói cách tổng quát, bao gồm đờng truyền dẫn node mạng Tuy nhiên nói cách đơn giản nh nhng thực xảy node mạng hay đờng truyền lại vấn đề khó khăn phức tạp Xử lý đờng truyền thuộc lĩnh vực khác Vấn đề quan tâm chúng em phần công việc xử lý node chuyển mạch Do đề tài đề cập đến vấn đề hình thành nên gói chuẩn để chuyển vào mạng, phơng thức định tuyến node mạng nh vấn đề xác định tham số chuẩn để đánh giá độ tin cậy mạng Xuất phát từ chất chuyển mạch gói xử lý đệm hàng đợi ( hình vẽ), sau tìm đờng truyền dẫn để định tuyến gói qua mạng, chúng em đa vào phần ứng dụng lý thuyết hàng đợi nghiên cứu mạng chuyển mạch gói Nh nội dung phần II bao gồm: 2.1 Nguyên lý cắt mảnh tạo gói 2.2 Định tuyến mạng chuyển mạch gói 2.3 ứng dụng lý thuyết hàng đợi vào mạng chuyển mạch gói Nguyên lý cắt mảnh tạo gói Chiều dài gói L(bits) Segment Packet Leader Header Thông tin M (bits) Thông tin N (bits ) Start thức định tuyến Các phơng CRC End framing framing Học viện công nghệ BCVT Điều khiển lỗi 162 Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV Định tuyến tràn lụt gói Định tuyến ngẫu nhiên Định tuyến theo danh bạ Định tuyến theo danh bạ thích ứng Trong phần chúng em đề cập chi tiết đa u điểm nh nhợc điểm phơng thức định tuyến Từ dó so sánh để định sử dụng phong thức hiệu phù hợp ứng dụng lý thuyết hàng đợi vào mạng chuyển mạch gói phần sử dụng lý thuyết xác suất cho gói đến phân bố ngẫu nhiên theo trình Poisson để từ xác định tham số đánh giá mạng : Xác suất tắc nghẽn đờng truyền nối tới node mạng xét Độ lu thoát hàng đợi Độ dài hàng đợi cho phép (để không xảy tắc nghẽn hàng đợi ) Trễ Trễ tham số xác định nên tính chất độ tin cậy mạng Để xác định đ ợc tất tham số trên, bắt nguồn từ gói đến hàng đợi phân bố ngẫu nhiên theo trình đến Poisson M/M/1: Xét mô hình hàng đợi đơn giản M/M/1 M: Phân bố kiện đến theo trình Poisson M:Phân bố phục vụ theo luật luỹ thừa 1: hàng đợi có server để xử lý với nguyên lý phục vụ FIFO server Sự kiện đến Poison Bộ đệm (hàng đợi) Hàng đợi M/M/1 Các gói đến thời điểm ngẫu nhiên với tốc độ ã tốc độ xử lý server Ta tính toán đợc xác suất trạng thái hàng đợi (trạng thái đợc hiểu số gói hàng đợi, kể gói server xử lý ) Xác suất trạng thái hàng đợi không xác định Pn= n (1- ) = /à < Xác suất trạng thái hàng đợi xác định với chiều dài N : Pn= (1 ) n N +1 Học viện công nghệ BCVT 163 Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV Độ lu thoát : = (1 - PB) = (1 - Po) Trong : Và PB = PN= Po= N +1 (1 ) n xác suất tắc nghẽn N +1 Độ dài hàng đợi (số đơn vị yêu cầu trung bình hệ thống) E(n) = = Thời gian đợi trung bình hàng chờ : E(w) = E(n) + Thời gian đợi trung bình hệ thống (trễ hệ thống) E(T) = E(w)+1/à = 1/à- Các model hàng đợi khác: Mở rộng hệ thống hàng đợi M/M/1 ta có loạiàhàng đợi - M/M/2 : à1 = à Hàng đợi M/M/2 - M/M/: - Là loại hàng đợi lúc có sẵn server phục vụ - gói chờ phục vụ : số lợng server số lợng gói P(n)=àn=nà - Hàng đợi M/D/1: Là hàng đợi với thời gian phục vụ không đổi - Hàng đợi u tiên Có hai loại hàng đợi u tiên: - Nonpreemptive: Customer có u tiên cao chuyển lên trớc customer có mức u tiên thấp không ngắt hoạt động customer mức thấp phục vụ - Preemptive: Hoạt động Customer mức thấp bị ngắt đợc phục vụ lại sau tất customer u tiên mức cao đợc phục vụ Ví dụ: Trờng hợp gói điều khiển ngắn gói số liệu dài Kết luận Hiện nay, mạng điện thoại công cộng sử dụng hữu ích dựa phơng thức chuyển mạch kênh nh truyền số liệu mạng chuyển mạch gói hoạt động hiệu Báo cáo tài liệu tham khảo thêm cho sinh viên quan tâm đến phơng thức mạng chuyển mạch Để hiểu sâu xa chuyển mạch ATM - công nghệ chuyển mạch tiên tiến nay, Học viện công nghệ BCVT 164 Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV báo cáo đóng góp phần đa chất chuyển mạch kênh chuyển mạch gói - tảng chuyển mạch ATM Tài liệu tham khảo SPC Digital Telephone Exchange(F.J Redmill & A.R Valdar) Brief Description of Switching &Transmission System(ITU) Basic Concepts of Teletraffic Theory (Mr H.Leijon ITU) 1999, Luiz A Dasilra Fundamental Concepts (from TETRAPRO, edited by MR H Leijon ITU) Packet Switching (Roy D Rosner) Cơ sở kỹ thuật chuyển mạch (Dong Văn Thành) Kỹ thuật vi xử lý (Văn Thế Vinh) Kỹ thuật mạng chuyển mạch gói (Trần Thị Hảo TTĐTBCVTI 1996) Học viện công nghệ BCVT 165 ... thuật vi xử lý (Văn Thế Vinh) Kỹ thuật mạng chuyển mạch gói (Trần Thị Hảo TTĐTBCVTI 1996) Học viện công nghệ BCVT 165 ... suất trạng thái hàng đợi xác định với chiều dài N : Pn= (1 ) n N +1 Học viện công nghệ BCVT 163 Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV Độ lu thoát : = (1 - PB) = (1 - Po) Trong : Và... mạch Để hiểu sâu xa chuyển mạch ATM - công nghệ chuyển mạch tiên tiến nay, Học viện công nghệ BCVT 164 Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV báo cáo đóng góp phần đa chất chuyển mạch kênh