Giáo trình cơ sở kỹ thuật chuyển mạch tập 2 TS hoàng minh, TS hoàng trọng minh

Tp CễNG NGH CHUYN MCH TIấN TIN LI NểI U Vi phng phỏp tip cn t cỏc gii phỏp k thut c bn ti cỏc gii phỏp cụng ngh, Giỏo trỡnh C s k thut chuyn mch cung cp ti sinh viờn chuyờn ngnh Vin thụng, Cụng ngh thụng tin, in-in t cỏc kin thc c s ca lnh vc chuyn mch, h thng húa kin thc cho sinh viờn tip cn cỏc gii phỏp k thut v cụng ngh chuyn mch mi mt cỏch tt nht, lm tin cho cỏc mụn hc tip theo Giỏo trỡnh gm chng: Chng 1: Trỡnh by cỏc khỏi nim v lý thuyt c bn ca k thut chuyn mch, mt s mụ hỡnh toỏn hc c s ng dng k thut chuyn mch v xu hng phỏt trin ca cụng ngh mng nhng nm gn õy Chng 2: Túm tt cỏc ct lừi ca k thut chuyn mch kờnh bao gm cỏc nguyờn lý chuyn mch c bn, cỏc hỡnh thỏi kt ni trng chuyn mch v iu khin kt ni thụng tin qua trng chuyn mch Chng 3: Trỡnh by k thut v nguyờn tc ca chuyn mch gúi liờn quan ti cỏc phc nh cỏc k thut nh tuyn, cỏc giao thc nh tuyn v bỏo hiu m bo cht lng dch v Chng ny cũn a mt s m v xu hng phỏt trin ca k thut chuyn mch gúi tng lai Chng 4: Tp trung vo cỏc gii phỏp cụng ngh chuyn mch tiờn tin c phỏt trin trờn c s cụng ngh IP/ATM; cụng ngh MPLS l h tng chuyn mch cho mng NGN vi k thut nh tuyn v bỏo hiu ó ngy cng ỏp ng c yờu cu cht lng dch v trờn mng vin thụng Chng 5: Trỡnh by mt s liờn quan n k thut chuyn mch di gúc iu khin v bỏo hiu K thut chuyn mch mm Cỏc gii phỏp v mụ hỡnh kt ni mng th h sau c trỡnh by nhm lm rừ vai trũ quan trng ca chuyn mch mm mng hi t hin v cỏc thỏch thc cn phi vt qua Mt s mụ hỡnh ng dng chuyn mch mm cng c a nhm giỳp bn c tip cn ti mt s gii phỏp cụng ngh tiờn tin ang c ng dng v trin khai trờn mng vin thụng K thut chuyn mch l mt lnh vc rng v liờn quan ti rt nhiu lnh vc khỏc mụi trng mng truyn thụng Vỡ vy, s cú nhiu phng phỏp tip cn khỏc i vi nhng a giỏo trỡnh Nhúm biờn son rt mong nhn c s gúp ý ca ng nghip v bn c giỏo trỡnh s hon thin hn ln xut bn tip theo Xin trõn trng gii thiu cựng bn c! Học viện công nghệ bu viễn thông MC LC Li núi u Thut ng v t vit tt Chng CễNG NGH CHUYN MCH TIấN TIN 4.1 Gii thiu tng quan v cụng ngh IP/ATM 201 4.1.1 Mụ hỡnh tham chiu TCP/IP vi OSI 201 4.1.2 Mụ hỡnh tham chiu ATM vi OSI 203 4.1.3 So sỏnh cỏc thuc tớnh c bn gia IP v ATM 203 4.2 Nguyờn lý hot ng ca chuyn mch ATM 213 4.2.1 Nguyờn lý hot ng ca trng chuyn mch ATM 213 4.2.2 Nguyờn tc nh tuyn mng ATM 219 4.3 Cụng ngh chuyn mch nhón a giao thc MPLS 230 4.3.1 Gii thiu chung v cụng ngh MPLS 230 4.3.2 Cỏc thnh phn chc nng ca MPLS 231 4.3.3 Cỏc giao thc iu khin MPLS 239 4.4 Bỏo hiu v nh tuyn m bo QoS 244 4.5 Kt lun chng 248 Hng dn ụn chng 249 Chng K THUT CHUYN MCH MM 5.1 Tng quan v mng th h sau (NGN) 251 5.1.1 Mụ hỡnh kin trỳc chc nng NGN 251 5.1.2 Mụ hỡnh phõn lp NGN 255 5.1.3 Phõn h a phng tin IP 259 5.1.4 Xu hng phỏt trin NGN 263 5.2 Kin trỳc h thng chuyn mch mm 265 5.2.1 nh ngha chuyn mch mm 265 5.2.2 Cu trỳc c s ca chuyn mch mm 267 5.2.3 Cu trỳc chc nng ca chuyn mch mm 268 5.2.4 Bỏo hiu iu khin chuyn mch mm 275 5.3 Cỏc ng dng ca chuyn mch mm 283 5.3.1 ng dng lm cng bỏo hiu SG 284 5.3.2 ng dng cho tng i tandem 286 5.3.3 ng dng cho mng VoIP 288 5.4 Kt lun chng 292 Hng dn ụn chng 293 Ti liu tham kho 294 THUT NG V T VIT TT 3G Third Generation Thế hệ thứ 3GPP Third Generation Partnership Project Dự án cho đối tác mạng hệ AAA Authentication, Authorization, Accounting Nhận thực, cấp phép, tính cớc AAL ATM Adaptation Layer Lớp tơng thích dịch vụ ADM Add/Drop Multiplexing Bộ ghép/tách luồng ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đờng dây thuê bao số không đối xứng AF Address Filter Bộ lọc địa A-F Accounting Function Chức tính cớc AMI Alternate Mark Inversion Đảo dấu luân phiên API Application Programmable Interface Giao diện lập trình ứng dụng AS Autonomous System Hệ thống tự trị AS Application Server Server ứng dụng ATM Asynchronous Transfer Mode Phơng thức truyền tải không đồng BAN Broadband Access Node Nút truy nhập băng rộng BGCF Border Gateway Control Function Chức điều khiển cổng biên BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên BICC Bearer Independent Call Control Điều khiển gọi độc lập kênh mang B-ISDN Broadband Integrated Service Digital Network Mạng số tích hợp dịch vụ băng rộng CA Call Agent Tác nhân gọi CAP CAMEL Application Part Phần ứng dụng Carmel CAS Channel Associated Signalling Báo hiệu kênh liên kết CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit cố định CBS Committed Burst Size Kích thớc bùng nổ cam kết CLP Cell Loss Priority Ưu tiên tổn thất tế bo CoS Class of Service Lớp dịch vụ CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra vòng d theo chu kỳ CR-LDP Constraint-based Routing-Label Distribution Protocol Giao thức phân bổ nhãn định tuyến rng buộc CS Call Server Máy chủ gọi CS Convergence Service Hội tụ dịch vụ CS Circuit Switched Chuyển mạch kênh CSCF Call Session Control Function Chức điều khiển phiên gọi DAR Dynamic Alternate Routing Định tuyến luân phiên động DCR Dynamically Controlled Routing Định tuyến điều khiển động DNHR Dynamic Nonhierarchical Routing Định tuyến không phân cấp động DS0 Digital Signal No Tín hiệu đờng dây số DSL Digital Subscriber Line Đờng dây thuê bao số DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer Bộ ghép kênh truy nhập DSL DTL Designated Transit List Danh sách đờng định sẵn DTIC Digital Trunk Interface Controller Khối điều khiển giao diện trung kế số DTMF Dual Tone Multi Frequency Đa tần âm kép DVA Distance Vector Algorithm Thuật toán véc tơ khoảng cách EGP Exterior Gateway Protocol Giao thức định tuyến miền ngoi FAS Frame Alignment Signal Tín hiệu xếp khung FEC Forward Equivalent Class Lớp chuyển tiếp tơng đơng FIB Forward Information Base Cơ sở thông tin chuyển tiếp FIFO First In First Out Vo trớc trớc FLC Fiber Line Concentrator Bộ tập trung quang FR Frame Relay Chuyển tiếp khung FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền file GFC General Flow Control Điều khiển luồng chung GMPLS Generalized MultiProtocol Label Switch Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GSM Global System for Mobile communication Hệ thống ton cầu cho thông tin di động HDB3 High-Density Bipolar Mã lỡng cực mật độ cao HDLC High level Data Link Control protocol Giao thức điều khiển đờng liệu mức cao HLR Home Location Register Bộ đăng ký nh HOL Head Of Line Nghẽn đầu dòng HSS Home Subscriber Server Server thuê bao nh HTTP Hyper Text Transfer Protocol Giao thức chuyển giao siêu văn IAD Integrated Access Device Thiết bị truy nhập tích hợp ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức tin điều khiển Internet IFMP Ipsilon Flow Management Protocol Giao thức quản trị luồng Ipsilon IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến miền IM CN IMS- Core Network IMS- mạng lõi IMS IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phơng tiện IP IN Intelligent Network Mạng thông minh IOT Interoperability Testing Kiểm tra liên điều hnh IP Internet Protocol Giao thức Internet I-PNNI Integrated PNNI PNNI tích hợp IPX Internetwork Packet Exchange Giao thức trao đổi gói liên mạng ISC IMS Service Control Điều khiển dịch vụ IMS ISDN Integrated Service Digital Network Mạng số đa dịch vụ tích hợp IS-IS Intermediate System to Intermediate Giao thức định tuyến liên mạng System ISP Internet Service Provider Nh cung cấp dịch vụ Internet ISUP ISDN User Part Phần ngời dùng ISDN ITU-T International Telecommunication Union sector T Liên minh viễn thông quốc tế - Lĩnh vực viễ thông IW-F InternetWorking Function Chức kết nối liên mạng LAN Local Area Network Mạng nội hạt LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn LER Label Edge Router Bộ định tuyến biên (LSR biên) LGN Logical Group Node Nút đại diện nhóm logic LOC Local Controller Bộ điều khiển nội LSA Link State Algorithm Thuật toán trạng thái đờng LSP Label Switched Path Đờng chuyển mạch nhãn LSR Label Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn M3UA MTP3 User Adaptation Layer Lớp tơng thích ngời dùng MTP3 MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động MG Media Gateway Cổng phơng tiện MGC Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng phơng tiện MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng phơng tiện MHA Min Hop Algorithm Thuật toán bớc nhảy tối thiểu MIRA Min Interference Routing Algorithm Thuật toán định tuyến nhiễu tối thiểu MMG Mobile Media Gateway Cổng phơng tiện cho mạng di động MMPP Markov Modulated Poisson Process Tiến trình Poisson mô Markov MNO Mobile Network Operator Nh điều hnh mạng di động MoS Mean of Service Thang điểm đánh giá trung bình MPLS MultiProtocol Label Switch Chuyển mạch nhãn đa giao thức MRFC Media Resource Function Control Điều khiển chức ti nguyên phơng tiện MRFP Media Resource Function Processor Bộ xử lý chức ti nguyên phơng tiện MSF MultiService Forum Diễn đn đa dịch vụ MTU Maximum Transfer Unit Đơn vị truyền tin lớn NGN Next Generation Network Mạng hệ sau NHC Next Hop Client Trạm bớc NHS Next Hop Server Trạm chủ bớc OSA Open Service Architecture Kiến trúc dịch vụ mở OSPF Open Shortest Path First Giao thức u tiên đờng ngắn OXC Optical Cross-Connect Bộ đấu nối chéo quang PAM Pulse Amplitude Modulation Điều biên xung PAR PNNI Augmented Routing Định tuyến PNNI mở rộng PCM Pulse Code Modulation Điều xung mã PCC Progressive Call Control Điệu khiển gọi lũy tiến P-CSCF Proxy- CSCF CSCF đại diện PDF Policy Decicion Function Chức định sách PDU Protocol Data Unit Đơn vị liệu giao thức PG Peer Group Nhóm ngang hng PGL Peer Group Leader Trởng nhóm nhóm cấp PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất PM Physical Medium Môi trờng vật lý PNNI Private Network to Network Interface Giao diện mạng - mạng riêng PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm tới điểm PQ Priority Queuing Hng đợi u tiên PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PT Payload Type Kiểu tải tin PTSE PNNI Topology State Element Phần tử trạng thái cấu hình PNNI PTSP PNNI Topology State Packet Gói tin trạng thái cấu hình PNNI 280 Giỏo trỡnh C s k thut chuyn mch Hỡnh 5.13: Minh context cng phng tin MG MEGACO/H.248 s dng mụ hỡnh kt ni logic iu khin ti nguyờn ca mt MG gn vi chuyn mch mm Hai thnh phn c bn ca mụ hỡnh ny l cỏc kt cui v cỏc context Kt cui (Termination) l ngun hoc ti ca cỏc lung a phng tin, biu din cho lung d liu i vo hoc i MG Kt cui cú nh danh nht c MG gỏn phiờn v gm cú hai loi: Loi tm thi v loi vnh vin Loi tm thi l loi ch c to cú nhu cu v ch tn ti phiờn Loi vnh vin c to MG to v thng l cỏc cng trờn MG Context l mụ hỡnh mụ t kt ni gia cỏc kt cui Context c s dng vi mc ớch chia s phng tin v/hoc gn thụng tin iu khin gia cỏc kt cui Mt context c to kt cui to cuc gi gn vo lung d liu v c kt cui ớch loi b, mt kt cui luụn ph thuc nht mt context mt phiờn kt ni Hỡnh 5.13 minh vic s dng cỏc kt cui v context mụ hỡnh kt ni ca MEGACO/H.248 Mt cng a phng tin trờn hỡnh 5.13 gm hai context hot ng Context C1 s dng cho phiờn cuc gi gia in thoi IP v in thoi PSTN, Context C2 mụ t cho cỏc phiờn cuc gi phc tp, vớ d cỏc cuc gi hi ngh gia u cui ú mt nm ti mng IP v hai u cui nm ti mng PSTN Bn tin truyn thụng ca MEGACO/H.248 cú cu trỳc phõn cp, cỏc cõu lnh iu khin c nhúm theo s kin v cỏc s kin c Chng 5: K thut chuyn mch mm 281 nhúm vo mt giao dch Cỏc giao dch l cỏc n v c lp v l n v chc nng ln nht mt bn tin 5.3 CC NG DNG CA CHUYN MCH MM Mt rt quan trng ca kin trỳc chuyn mch mm l khung lm vic hoc kin trỳc logic cú th ỏnh x vo mt s cu trỳc vt lý Thc t, chuyn mch mm thng c s dng cho c mng PSTN v cỏc mng di ng mt t PLMN (Public Landline Mobile Network) Trong mc ny a mt s kch bn ng dng v gii phỏp ng dng Chuyn mch mm ó v ang phỏt trin trờn th gii cng nh Vit Nam [18] Hỡnh 5.14: Cu trỳc chuyn mch mm ng dng mng PSTN Vớ d ch trờn hỡnh 5.14 l hai vớ d v cu trỳc chuyn mch mm ng dng mng PSTN Hỡnh 5.14a ch cu trỳc vt lý trung, chuyn mch mm vớ d ny cung cp c chc nng d liu cuc gi v iu khin kờnh mang cng nh l cỏc chc nng ng dng c bn nh nhn dng ch gi hay h tr dch v ch cuc gi Cng phng tin MG v cng bỏo hiu SG úng vai trũ hot ng ti mng PSTN Hỡnh 5.14b mụ t cu trỳc phõn tỏn, cỏc chc nng ca chuyn mch mm nm cỏc cng phng tin chung v cỏc mỏy ch c tớnh Cng phng tin chung cú chc nng ca c cng phng tin MG v cng bỏo hiu SG v mt chuyn mch mm ú cung cp chc 282 Giỏo trỡnh C s k thut chuyn mch nng chuyn i phng tin, chuyn i bỏo hiu, iu khin cuc gi v cỏc chc nng nh tuyn c bn nh tuyn mc dch v c cung cp bi cỏc mỏy ch c tớnh gim ti cho cng phng tin chung, mỏy ch phng tin (Media Server) c a vo cung cp cỏc ngun ti nguyờn nh: H thng thoi tng tỏc, hi ngh, cỏc thụng bỏo v nhn dng thoi Trong mng di dng mt t cụng cng PLMN, cu trỳc chuyn mch mm thng tỏch trung tõm chuyn mch di ng MSC (Mobile Switching Center) thnh hai kiu nỳt: Mỏy ch MSC (MSC-S) v mt hoc mt vi cng a phng tin di ng (M-MGs) Nh ch trờn hỡnh 5.15, MSC-S úng vai trũ chuyn mch mm v cha bỏo hiu iu khin cuc gi v kờnh mang ca cỏc MSC MSC-S tng tỏc vi cỏc mng PLMN v PSTN qua cng bỏo hiu SG Cng phng tin di ng M-MG m nhim chc nng chuyn mch cho cỏc lung d liu n cỏc mng PSTN v PLMN Cỏc ng dng thc t c mụ t di õy Hỡnh 5.15: Kin trỳc chuyn mch mm ng dng mng PLMN 5.3.1 ng dng lm cng bỏo hiu SG ng dng ny nhm vo cỏc nh khai thỏc dch v thoi cnh tranh, nhng doanh nghip ang tỡm kim mt gii phỏp giỏ thnh thp thay cho chuyn mch kờnh truyn thng cung cp giao din tc c s cho cỏc nh cung cp dch v Internet (ISP) phc v cỏc ng truy nhp Chng 5: K thut chuyn mch mm 283 quay s (dial-up) S bựng n truy cp Internet (qua ng dial-up) v khuynh hng ca cỏc ISP mun kt ni cỏc Modem Server ca h vi cỏc lung trung k tc c s (PRI Primary Rate) lm cho cỏc nh cung cp dch v nhanh chúng cn ht cng PRI hin cú Bờn cnh vic lm cn kit cỏc kờnh PRI, lu lng truy cp Internet qua ng dial-up lm quỏ ti v tc nghn cho mng chuyn mch kờnh Bi vỡ chuyn mch kờnh c thit k phc v cỏc cuc gi cú di trung bỡnh khong phỳt, nờn khong thi gian trung bỡnh tng thờm truy cp Internet ln hn rt nhiu nờn cú xu hng lm suy kit ti nguyờn tng i, tng s lng cuc gi khụng thnh cụng V trỡ cht lng thoi cho cỏc khỏch hng s dng dch v in thoi thc s, cỏc nh khai thỏc phi chn mt hai phng ỏn: mua thờm tng i, hoc cung cp cho cỏc ISP cỏc kờnh PRI cú lu lng ti thp; c hai phng ỏn ny u tng ng v mt u t Hỡnh 5.16: ng dng lm cng bỏo hiu SS7 ca chuyn mch mm Phn bờn trỏi hỡnh 5.16 minh ho mụ hỡnh mng hin ca cỏc nh khai thỏc tng i ni ht, nú cho thy cỏc kờnh PRI phc v thụng tin thụng thng v phc v cỏc ISP l nh V bi vỡ phn ln thuờ bao Internet nm phớa thit b ca nh khai thỏc cp cao hn nờn phn ln lu lng s liu t b iu ch v gii iu ch (Modem) s i qua cỏc kờnh kt ni gia thit b ca nh khai thỏc cp cao v nh khai thỏc cnh tranh, hn na khụng cú s phõn bit gia lu lng thoi v lu lng s liu Internet, iu ú dn n tỡnh trng chuyn mch 284 Giỏo trỡnh C s k thut chuyn mch ca nh khai thỏc cnh tranh tr thnh mt nỳt c chai trờn mng Modem s l phng tin thụng dng kt ni Internet mt thi gian na, thc t ú ũi hi cỏc nh khai thỏc tỡm mt gii phỏp kinh t cung cp kờnh PRI cho cỏc ISP v chuyn cỏc kờnh PRI h ang dựng cho cỏc khỏch hng in thoi truyn thng ng dng chuyn mch mm lm SG l mt nhng gii phỏp tỡnh ny Nh phn bờn phi ca hỡnh trờn cho thy, MGC v MG c t trung k liờn tng i gia nh khai thỏc cp cp v nh khai thỏc cnh tranh Chuyn mch kờnh kt ni vi MG bng giao din TDM chun cũn liờn lc vi MGC thụng qua bỏo hiu s Cỏc modem server ca ISP vỡ th s c chuyn sang kt ni vi MG, gii phúng cỏc lung PRI cho chuyn mch kờnh TDM truyn thng Khi cuc gi Internet (dial-up) hng ti ISP t phớa tng i cp cao, nú s i qua trung k ti MG ri c nh hng ti ISP t phớa tng i cp cao, nú s i qua trung k ti MG ri c nh hng trc tip ti modem server m khụng qua chuyn mch kờnh nh trc Cỏc cuc gi thoi din nh bỡnh thng Bờn cnh vic cung cp cỏc kờnh PRI giỏ thnh thp, chu c cỏc cuc gi thi gian trung bỡnh lõu hn so vi trc õy, ng dng SS7 PRI Gateway cũn cú kh nng cung cp cỏc dch v mi VoIP 5.3.2 ng dng cho tng i Tandem ng dng Tandem hng vo cỏc nh cung cp dch v thoi truyn thng vi mong mun gim u t v chi phớ iu hnh cỏc tng i quỏ giang chuyn mch kờnh hin nay, ngoi cũn cung cp cỏc dch v mi v s liu Gii phỏp chuyn mch TDM hin ang bc l dn nhc im trc nhu cu ngy cng tng nhng rt khú d oỏn ca lu lng thụng tin thoi ni ht (phỏt sinh truy nhp Internet) Phn bờn trỏi ca hỡnh 5.17 cho thy mt mng tng i TDM cp thp nht (lp 5, tng i ni ht, MSC ca mng di ng) c ni vi v ni ti tng i chuyn tip cp cao hn (lp 3, 4) bng mt mng li trung k im - im khỏ phc Khi mt cuc gi din Chng 5: K thut chuyn mch mm 285 gia hai tng i cp thp, thụng tin s i trờn trung k ni trc tip gia hai tng i, nu ng ni trc tip ó s dng ht, cuc gi cú th c nh tuyn thụng qua tng i chuyn tip Mt s cuc gi (vớ d nh truy nhp dch v th thoi) li c nh tuyn trc tip ti tng i chuyn tip s dng cỏc ti nguyờn trung Kin trỳc ny ó c s dng nhiu nm nay, v cng ó c ci tin rt nhiu nhm phc v cỏc ng dng thoi, nhiờn cú mt s gii hn nh sau: - Chi phớ iu hnh v bo dng cao: Trong quỏ trỡnh cu hỡnh v nõng cp mng li, kin trỳc mng v phng phỏp kt ni s nh hng ti ton b thnh phn mng l khụng th trỏnh Hỡnh 5.17: ng dng lm tng i Tandem - Cỏc trung k im - im hot ng vi hiu sut khụng cao vỡ chỳng c thit k hot ng theo vựng a lý - Nu cú nhiu tng i chuyn tip mng, mi tng i ú li ni vi mt nhúm cỏc tng i ni ht, cuc gi cú th chuyn qua nhiu tng i chuyn tip n c ni lu gi ti nguyờn mng Chuyn mch mm a gii phỏp ng dng thay th tng i quỏ giang nh trờn hỡnh 5.6, phớa bờn phi cho thy Chuyn mch mm cựng vi cỏc MG thay th chc nng ca cỏc tng i chuyn tip chuyn mch kờnh trc õy, cỏc tng i ni ht kt ni ti cỏc cng a phng 286 Giỏo trỡnh C s k thut chuyn mch tin bng giao din chun TDM thụng thng v vi Chuyn mch mm qua h thng bỏo hiu s Mụ hỡnh ny mng li mt s li ớch so vi mụ hỡnh mng chuyn mch kờnh: - Loi b li trung k hot ng hiu sut khụng cao, thay th chỳng bng cỏc ng dn tc cao mng IP/ATM phc v cho cỏc cuc gi cn chuyn tip, gim ti cho cỏc tng i chuyn tip truyn thng hoc loi b chỳng hon ton - Gim c chi phớ hnh vỡ gim c s tng i chuyn tip, s trung k ớt hn (so vi mng li trc õy), v trỏnh khụng phi thit k cỏc mch TDM phc - Gim c mt s lng cỏc cng chuyn mch dựng cho cỏc trung k gia cỏc tng i ni ht vi - Truy nhp cỏc ti nguyờn trung mt cỏch hiu qu hn - Hp nht thụng tin thoi v s liu vo mt mng nht, qua ú gim u t v chi phớ so vi cỏc mng riờng bit hin cho thoi v s liu 5.3.3 ng dng cho mng VoIP Chuyn mch mm l thnh t c bn nht ca mng VoIP, cỏc mụ hỡnh mng vớ d di õy nhm th hin rừ vai trũ ca chuyn mch mm cu trỳc mng VoIP a) Mng c nh vi trung tõm l mng VoIP Cỏc thc th hỡnh 5.18 gm MGC, mỏy ch ng dng AS, cng trung k TG, cng truy nhp AG, cng bỏo hiu SG v mỏy ch phng tin MS Thit b chuyn mch mm MSC vớ d ny gm cỏc chc nng MGC-F, R-F v A-F MGC kt cui tt c cỏc bỏo hiu bao gm trc tip hoc truyn ti qua mng IP v thc hin liờn kt bỏo hiu MGC iu khin c cng trung k TG v cng truy nhp AG ch Chng 5: K thut chuyn mch mm 287 nh cỏc ngun ti nguyờn MGC cng thc hin chc nng nhn thc v nh tuyn cỏc cuc gi mng VoIP v cung cp cỏc thụng tin tớnh cc Cui cựng, MGC tng tỏc vi cỏc MGC khỏc thụng qua cỏc giao thc bỏo hiu nh H.323, SIP hoc BICC Hỡnh 5.18: Mụ hỡnh cu trỳc mng VoIP Mỏy ch ng dng cha cỏc chc nng logic dch v ca cỏc ng dng Cỏc cuc gi yờu cu cỏc chc nng ny cú th c x lý qua MGC ti AS iu khin dch v hoc mỏy ch ng dng cú th cung cp cỏc thụng tin yờu cu ti MGC x lý Mỏy ch ng dng cú th iu khin trc tip mỏy ch phng tin MS hoc thụng qua MGC Cng trung k kt cui cỏc lung kờnh thoi t PSTN, chuyn i mó v truyn qua mng IP Cng trung k TG c iu khin bi MGC Mỏy ch truy nhp úng vai trũ giao din gia mng IP v mng c nh hoc di ng AG truyn ti bỏo hiu qua mng IP ti MGC MG-F ca mỏy ch truy nhp c iu khin bi MGC Cng bỏo hiu kt ni bỏo hiu PSTN v truyn ti bỏo hiu PSTN ti MGC v ngc li 288 Giỏo trỡnh C s k thut chuyn mch Mỏy ch phng tin MS thc hin cỏc nhim v thụng bỏo v thu thp cỏc s, MS c iu khin bi cng iu khin a phng tin MGC, mỏy ch ng dng hoc c hai b) Chuyn mch quỏ giang qua mng VoIP Mụ hỡnh vớ d trờn hỡnh 5.19 ch ng dng chuyn mch mm úng vai trũ chuyn mch quỏ giang qua mng VoIP, nhm thay th cỏc h thng chuyn mch kờnh lp 4/5 truyn thng Cng bỏo hiu SG cung cp chc nng chuyn i bỏo hiu t h thng bỏo hiu s mng PSTN sang giao thc bỏo hiu IP v truyn ti ti MGC, giao thc chuyn i v truyn ti bỏo hiu s dng SG l giao thc SIGTRAN Cng trung k TG, c iu khin bi MGC, cung cp cỏc kt ni quỏ giang t PSTN qua IP ti PSTN Hỡnh 5.19: Chuyn mch mm thay th chuyn mch lp qua mng IP c) Thoi truyn thng qua IP Hỡnh 5.20 ch mụ hỡnh kt ni ca in thoi truyn thng ti PSTN qua mng IP u cui in thoi truyn thng kt ni trc tip ti cng truy nhp AS Cng truy nhp AS thc hin chc nng bỏo hiu cho ng dõy thuờ bao v chuyn thụng tin bỏo hiu ti MGC s dng giao thc MGCP hoc MEGACO/H.248 MGC iu khin kt ni bỏo hiu ti mng PSTN thụng qua cng bỏo hiu SG AS thc hin s húa Chng 5: K thut chuyn mch mm 289 v úng gúi thụng tin thoi v chuyn qua IP gúi tin RTP ti PSTN qua cng trung k Chuyn mch mm MGC Hỡnh 5.20: Mụ hỡnh kt ni in thoi truyn thng qua mng IP d) Mng truy nhp V5/ISDN qua IP Mng truy nhp kt ni qua IP thụng qua cỏc cng truy nhp AS (hỡnh 5.21) AG thc hin bỏo hiu V5 vi mng truy nhp, v chuyn ti MGC s dng giao thc truyn ti bỏo hiu SIGTRAN Cng truy nhp AG úng gúi v chuyn cỏc lung thoi t mng truy nhp qua IP ti TG Cng trung k TG chuyn i cỏc gúi thoi thnh cỏc thụng tin s truyn trờn cỏc kờnh ca PSTN Chuyn mch mm MGC Hỡnh 5.21: Mụ hỡnh kt ni mng truy nhp V5/ISDN qua IP e) Mng di ng qua VoIP 290 Giỏo trỡnh C s k thut chuyn mch Vớ d trờn hỡnh 5.22 ch mụ hỡnh kt ni mng GSM/3G ti PSTN hoc PLMN qua mng VoIP Cng truy nhp AG kt cui cỏc bỏo hiu phn ng dng h thng trm c s BSSAP (Base Station System Application Part) GSM, hoc phn ng dng mng truy nhp vụ tuyn RANAP (Radio Access Network Application Part) 3G t mng truy nhp vụ tuyn RAN (Radio Access Network) qua cỏc giao din E1/T1/ATM AG truyn ti cỏc bn tin bỏo hiu ti mỏy ch MSC qua giao thc SIGTRAN MSC v mỏy ch trung tõm chuyn mch cng GMSC (Gateway Mobile Switching Centre) cựng mang cỏc chc nng nh mt MGC, bao gm bỏo hiu vi PSTN qua SG hoc ti PLMN qua mỏy ch MGSC Cỏc lung lu lng t RAN kt cui ti AG, chuyn i phng tin v truyn ti cng trung k cỏc gúi tin RTP Hỡnh 5.22: Mụ hỡnh kt ni mng GSM/3G qua mng IP 5.4 KT LUN CHNG Chng ó trỡnh by tng quan v mt khớa cnh khỏc ca k thut chuyn mch, c nhỡn nhn di gúc iu khin cỏc h thng chuyn mch Da trờn c tớnh tỏch bit lp iu khin v truyn ti, Chuyn mch mm trung vo hng xõy dng v thit k cỏc giao Chng 5: K thut chuyn mch mm 291 thc iu khin kt ni v liờn kt thit b mng mụi trng a dch v da trờn nn IP Chc nng ca cỏc nỳt iu khin mng chuyn mch v cỏc giao thc bỏo hiu v iu khin l nhng cn nm bt chng ny Trong phn cui ca chng ó ch mt s vớ d ng dng thc tin ca chuyn mch mm, cng nh xu hng hi t cỏc mng Internet, PSTN v mng di ng l trỡnh tin ti mng th h sau NGN HNG DN ễN TP CHNG Mụ hỡnh cu trỳc phõn lp NGN theo ITU Cu trỳc chc nng IMS So sỏnh kin trỳc chuyn mch mm, IMS v chuyn mch kờnh truyn thng Cỏc thnh phn chc nng ca chuyn mch mm mng NGN Thnh phn chc nng ca B iu khin cng a phng tin MGC Cỏc giao thc bỏo hiu iu khin chuyn mch mm Mụ hỡnh kt ni, ng dng ca chuyn mch mm mng vin thụng TI LIU THAM KHO Georges Fiche and Gerard Hebuterne, Communicating Networks: Traffic and Performance, Kogan Page Limited, ISBN 9039 9635 X, 2004 Study Group 2, ITU-D, Teletrac Engineering Handbook, 2005 John N.Daigle, Queueing theory with aplications to packet telecommunication, Springer Science + Business Media, Inc, 0387-22859-4, 2005 Osamu Watanabe, Kolmogorov Complexity and Computational Complexity, Springer-Verlag, ISBN 3-540-55840-3, 1992 Reinhard Diestel, Graph theory, Springer-Verlag, 2005 www.itu.int; www.iso.org; www.ieee.org; www.ietf.org; www.etsi.org; www.msforum.org www.ipmplsforum.org http://www.itu.int/itudoc/itu-t/ob-lists/icc/e164_763.html Lee Dryburgh, Jeff Hewett, Signaling System No (SS7/C7): Protocol, Architecture, and Services, Cisco Press, 1-58705-040-4, 2004 Richard A Thompson, Telephone Switching Systems, ARTECH house, inc, 2000 10 NEAX 61 Digital Switching Sytem, NEAX PRACTICE, 1999 11 Roger L Freeman, Telecommunication System Engineering, John Wiley & Sons, 2004 12 H.Jonathan Chao and BIN LIU, High performance switched and routers, JohnWiley & Sons, 2007 13 H.Jonathan Chao, Broadband packet switching technologies, John Wiley &sons inc, 2002 14 Deepankar Medhi, Karthikeyan Ramasamy, Network Routing: Algorithms, Protocols, and Architectures, Morgan Kaufmann, 2007 15 Kun I.Pack, QoS in Packet Network, The MITE coporation USA, Springer 2005, ISBN: 0-387-23389-X 16 Bruce S Davie and Adrian Farrel, MPLS: Next Steps, Morgan Kaufmann, 2008 17 TS Hong Minh, ThS Nguyn Kim Quang, Nghiờn cu, thit k v ch to tng i th h sau a dch v chuyn mch mm (Softswitch) v ng dng vo Vit Nam, ti NCKH B BCVT, KC.01.22, 2006 Tp CễNG NGH CHUYN MCH TIấN TIN Chịu trách nhiệm xuất Nguyễn Thị Thu H Biên tập: ngô mỹ hạnh Nguyễn long biên Sửa in: Nguyễn Long Biên Trình by sách: nguyễn mạnh hong Thiết kế bìa: HS trần hồng minh (Giáo trình ny đợc ban hnh kèm theo Quyết định số 360/QĐ-ĐT&KHCN ngy 25 tháng năm 2009 Giám đốc Học viện Công nghệ Bu Viễn thông) In 630 bản, khổ 16 ì 24 cm Công ty Cổ phần In Khoa học Kỹ thuật Số đăng ký kế hoạch xuất bản: 528-2009/CBX/1 - 202/TTTT Số định xuất bản: 109/QĐ-NXB TT&TT In xong v nộp lu chiểu tháng năm 2009 M số: GT 25 HM 09 [...]... hin cựng vi vic biờn dch VCI to nờn s thay i ca VCI v VPI Hỡnh 4.4 minh ha mụ hỡnh trng chuyn mch theo kờnh o v theo lung o 21 4 Giỏo trỡnh C s k thut chuyn mch Chuyn mch VC VCI1 VCI2 VCI3 VCI4 VCI5 VCI6 VCI1 VCI2 VCI3 VPI4 VPI1 VPI2 VPI5 VPI3 VPI6 VCI3 VCI4 VCI5 VCI6 VCI1 VCI2 VCI4 Chuyn mch VP VCI4 VCI1 VCI2 VCI3 VCI1 VCI2 VCI1 VCI2 Chuyn mch VP Hỡnh 4.4: Chuyn mch kờnh o v lung o Dóy cỏc t bo ATM... trị mạng đơn giản SPC Stored Program Control Điều khiển theo chơng trình ghi sẵn SPVC Soft Permanent Virtual Channel Kênh ảo cố định mềm SSP Service Switching Point Điểm chuyển mạch dịch vụ SUA SCCP User Adaptation layer Lớp tơng thích ngời dùng SCCP SVC Switched Virtual Channel Kênh ảo chuyển mạch SWPA Shortest Widest Path Algorithm Thuật toán tìm đờng rộng nhất v ngắn nhất TC Transmission Convergence... Convergence Hội tụ truyền dẫn TCP Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh theo thời gian TDS Time Division Switching Chuyển mạch phân chia thời gian TE Traffic Engineering Kỹ thuật lu lợng TL Total Length Tổng độ di TLV Type/ Length/ Value Các tham số kiểu/độ di/giá trị TMG Trunk Media Gateway Cổng phơng tiện trung kế TOS Type Of Service Kiểu phục... yờu cu ca ngi dựng v ti nguyờn mng Chng 4: Cụng ngh chuyn mch tiờn tin 21 7 4 .2. 2 Nguyờn tc nh tuyn trong mng ATM Hot ng nh tuyn trong mng ATM l mt thnh phn ca giao din mng-mng riờng PNNI (Private Network Network Interface) PNNI l l t hp ca k thut nh tuyn v bỏo hiu da trờn trng thỏi liờn kt c s dng trong mng chuyn mch ATM PNNI gm cú 2 thnh phn giao thc: - Giao thc bỏo hiu mụ t th tc v cỏc bn tin s dng... ngh chuyn mch tiờn tin 22 1 Hỡnh 4.6: Mụ hỡnh phõn cp nh tuyn PNNI Cỏc thnh phn trong cu trỳc nh tuyn PNNI c ch ra trờn hỡnh 4.6 gm: * Nỳt logic v liờn kt logic Nỳt logic l thnh phn c bn nht trong mụ hỡnh h thng mng PNNI, nú nm tng di cựng trong h thng phõn cp mng Liờn kt gia 2 nỳt logic gi l liờn kt logic, liờn kt ny cú th l mt liờn kt vt lý hoc mt kờnh VPC Liờn kt logic gia 2 nỳt mt nhúm cựng cp cũn... Trng nhn dng kờnh o v lung o (VCI/VPI): Trng nhn dng kờnh o v lung o cú khuụn dng khỏc nhau i vi UNI v NNI Ti giao din ngi s dng v mng UNI, trng ny cú khuụn dng 24 bit (8bit VPI v 16 bit VCI), ti giao din mng-mng NNI, trng ny cú khuụn dng 28 bit ( 12 bit VPI v 16 bit VCI) Trng nhn dng kờnh o v lung o VPI/VCI to thnh mt cp giỏ tr duy nht cho mi cuc ni Trng chc nng ny c s dng cho quỏ trỡnh nh tuyn gúi tin... mng bng cỏch chia s bng thụng mt cỏch hiu qu Hỡnh 4 .2 ch ra mụ hỡnh cu trỳc logic ca cụng ngh ATM trong mụ hỡnh mng tớch hp a dch v bng rng B-ISDN v tham chiu vi mụ hỡnh OSI Mụ hỡnh cu trỳc tham chiu ca ATM chia thnh ba mt bng: mt bng qun lý, mt bng ngi dựng v mt bng iu khin bỏo hiu Cỏc lp chớnh ca mụ hỡnh phõn lp ATM trong mụ hỡnh tham chiu gm 20 2 Giỏo trỡnh C s k thut chuyn mch cú: Lp vt lý, lp ATM,... mng chp nhn tt c cỏc Chng 4: Cụng ngh chuyn mch tiờn tin 20 5 tc Vỡ vy, cỏc tớnh cht c trng ca lung lu lng dch v ngi s dng phi c mụ t ti lp tng thớch AAL Bng 4.1: Phõn loi cỏc dch v lp tng thớch ATM Lớp A Quan hệ thời gian Tốc độ bit Đồng bộ Kiểu ứng dụng Lớp C Thay đổi Hớng kết nối AAL 1 Lớp D Bất đồng bộ Cố định Kiểu kết nối Kiểu AAL Lớp B AAL 2 Mô phỏng Video, kênh thoại VBR Phi kết nối AAL 3/4 Data... ra trờn phn cui ca bng 4.1 Cỏc chc nng ca lp AAL c chia thnh 2 phõn lp l: Phõn lp hi t dch v CS (Convergence Service) v lp phõn mnh to gúi SAR (Segmentation Reassembly Sublayer) Phõn lp hi t dch v CS thc hin cỏc chc nng phi hp v thớch ng gia cỏc dch v ng dng v lp AAL bao gm: To cỏc thụng tin dch v cho khỏch hng lp cao; iu khin cỏc th tc úng 20 6 Giỏo trỡnh C s k thut chuyn mch gúi/m gúi i vi cỏc n v d... thng nht v nh dng datagram Trng tiờu nhn dng IHL (Identified Header Length): Trng xỏc nhn di tiờu cung cp thụng tin v di tiờu ca gúi tin, thụng thng tiờu cú di 20 octet Trng kiu phc v TOS (Type Of Service): Trng kiu phc v di 8 bit gm 2 phn: trng u tiờn v kiu phc v Trng u tiờn gm 3 bit dựng gỏn mc u tiờn cho cỏc gúi tin, thụng tin trong trng u tiờn c s dng cho quỏ trỡnh iu khin lu lng theo cỏc mc ... mch mm 26 5 5 .2. 1 nh ngha chuyn mch mm 26 5 5 .2. 2 Cu trỳc c s ca chuyn mch mm 26 7 5 .2. 3 Cu trỳc chc nng ca chuyn mch mm 26 8 5 .2. 4 Bỏo hiu iu khin chuyn mch mm 27 5 5.3 Cỏc ng... 4 .2. 1 Nguyờn lý hot ng ca trng chuyn mch ATM 21 3 4 .2. 2 Nguyờn tc nh tuyn mng ATM 21 9 4.3 Cụng ngh chuyn mch nhón a giao thc MPLS 23 0 4.3.1 Gii thiu chung v cụng ngh MPLS 23 0 4.3 .2. .. mch mm 28 3 5.3.1 ng dng lm cng bỏo hiu SG 28 4 5.3 .2 ng dng cho tng i tandem 28 6 5.3.3 ng dng cho mng VoIP 28 8 5.4 Kt lun chng 29 2 Hng dn ụn chng 29 3 Ti liu