Báo cáo ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU MẠNG ATM

CHƯƠNG 1: ISDN VÀ SỰ RA ĐỜI CỦA MẠNG ATM 1.1. SỰ XUẤT HIỆN CỦA N.ISDN ISDN (Integrated Services Digital NetWork): Là mạng số liên kết dịch vụ. ISDN cung cấp khả năng kết nối hoàn toàn số hoá giữa các đấu cuối. N.ISDN (Narrow Integrated Services Digital NetWork): Là mạng tổ hợp dịch vụ số băng hẹp. 1.1.1. Các đặc điểm của mạng viễn thông ngày nay. Hiện nay, các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng rẽ, ứng với mỗi loại hình dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó như: Mạng Telex: Có thể thu phát tín tức trong phạm vi toàn cầu. Dùng để gửi các bức điện dưới dạng các ký tự đã được mã hóa bằng mã 5 bit. Tốc độ truyền rất thấp (từ 75 bits đến 300 bits). Mặt dù tốc độ truyền thấp, chậm chỉ có các chữ cái, ký hiệu được truyền đi nhưng mạng vẫn được sử dụng để truyền các tin tức thuê bao doanh nghiệp nhằm mục đích truyền các bản tin ngắn. Mạng điện thoại công cộng: Còn gọi là mạng POTS ( Plain Old Telephone Service), là mạng được xây dựng sớm nhất. Nó phát triển từ các tổng đài tương tự và phương thức truyền dẫn tương tự và đặc biệt là chuyển mạch kênh theo thời gian thực. Ở mạng này tiếng nói được số hóa và chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN (Public Switched Telephone Network). Yêu cầu độ trễ rất nhỏ. Mạng truyền số liệu: Phần lớn các mạng truyền số liệu trên thế giới là mạng số liệu chuyển mạch gói, tức là thông tin được cắt thành các gói có kích thước phù hợp và được phát lên những đường thông đang rỗi ở thời điểm đó. Khe hở giữa các gói có thể được các loại thông tin khác sử dụng. Các mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu giữa các máy tính dựa trên giao thức của X.25 và hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa trên các giao thức X.21.

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU MẠNG ATM Sinh viên: Nguyễn Đức Quân Lớp: Điện tử 4_K3 CHƯƠNG 1: ISDN VÀ SỰ RA ĐỜI CỦA MẠNG ATM 1.1 SỰ XUẤT HIỆN CỦA N.ISDN ISDN (Integrated Services Digital NetWork): Là mạng số liên kết dịch vụ ISDN cung cấp khả kết nối hoàn toàn số hoá đấu cuối N.ISDN (Narrow Integrated Services Digital NetWork): Là mạng tổ hợp dịch vụ số băng hẹp 1.1.1 Các đặc điểm mạng viễn thông ngày Hiện nay, mạng viễn thông có đặc điểm chung tồn cách riêng rẽ, ứng với loại hình dịch vụ thông tin lại có loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ như: Mạng Telex: Có thể thu phát tín tức phạm vi toàn cầu Dùng để gửi điện dạng ký tự mã hóa mã bit Tốc độ truyền thấp (từ 75 bit/s đến 300 bit/s) Mặt dù tốc độ truyền thấp, chậm có chữ cái, ký hiệu truyền mạng sử dụng để truyền tin tức thuê bao doanh nghiệp nhằm mục đích truyền tin ngắn Mạng điện thoại công cộng: Còn gọi mạng POTS ( Plain Old Telephone Service), mạng xây dựng sớm Nó phát triển từ tổng đài tương tự phương thức truyền dẫn tương tự đặc biệt chuyển mạch kênh theo thời gian thực Ở mạng tiếng nói số hóa chuyển mạch hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN (Public Switched Telephone Network) Yêu cầu độ trễ nhỏ Mạng truyền số liệu: Phần lớn mạng truyền số liệu giới mạng số liệu chuyển mạch gói, tức thông tin cắt thành gói có kích thước phù hợp phát lên đường thông rỗi thời điểm Khe hở gói loại thông tin khác sử dụng Các mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu máy tính dựa giao thức X.25 hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa giao thức X.21 Các tín hiệu truyền hình: Có thể truyền theo cách: truyền sóng vô tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình CATV (Community Antena TV) cáp đồng trục truyền qua hệ thống vệ tinh gọi hệ thống truyền hình trực tiếp DBS (Direct Broadcast System) Trong phạm vi quan, số liệu máy tính trao đổi thông qua mạng cục LAN thường mạng: Ethernet, Token Bus, Token Ring Hậu có nhiều loại mạng khác song song tồn Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác Như hệ thống mạng viễn thông có nhiều nhược điểm mà quan trọng là:  Chỉ truyền dịch vụ độc lập tương ứng với mạng  Thiếu mềm dẻo: Sự đời thuật toán nén tiếng nói, nén ảnh,…và tiến công nghệ VLSI ảnh hưởng mạng mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu  Kém hiệu việc bảo dưỡng, vận hành việc sử dụng tài nguyên Tài nguyên có mạng chia sẻ cho mạng khác sử dụng 1.1.2 Điều kiện thuận lợi công nghệ cho xuất mạng N.ISDN Có công nghệ máy tính truyền thông phát triển nhanh mũi nhọn công nghệ cuối kỷ 20 Tuy nhiên hai lĩnh vực phát triển hợp với do: − Sự phát triển kỹ thuật tính toán, chuyển mạch thiết bị truyền dẫn số − Kỹ thuật số sử dụng rộng rãi cho truyền dẫn thoại, liệu hình ảnh − Từ vấn đề trên, đồi hỏi cần có mạng liên kết toàn loại mạng tồn có khả tích hợp có khả truyền dẫn xử lý tất loại liệu Từ N.ISDN đời N.ISDN mạng viễn thông công cộng phạm vi toàn giới Nó định nghĩa chuẩn hoá giao tiếp người sử dụng thực tập chuyển mạch số kết nối chúng, cung cấp phạm vi rộng loại lưu lượng ITU – T (CCITT) định nghĩa N.ISDN mạng phát triển từ mạng điện thoại số cung cấp khả kết nối hoàn toàn số hoá đầu cuối, phục vụ cho nhiều loại dịch vụ (thoại phi thoại) từ người sử dụng truy xuất tập hữu hạn giao diện đa mục đích chuẩn hoá N.ISDN thể hiện: − Cung cấp ứng dụng thoại phi thoại sử dụng tập có giới hạn tiện ích − Cung cấp ứng dụng cho chuyển mạch không chuyển mạch N.ISDN cung cấp kỹ thuật chuyển mạch mạch chuyển mạch gói − Độ tin cậy cao kết nối 64Kbps − Cung cấp dịch vụ đặc trưng, bảo hành mạng chức quản lý mạng − Có cấu trúc phân lớp nghi thức: Các nghi thức phát triển cho người sử dụng truy xuất vào mạng N.ISDN theo cấu trúc phân lớp ánh xạ vào mô hình cho kết nối với hệ thống mở OSI − Cấu hình đa dạng: cho phép phát triển mạng N.ISDN không phụ thuộc vào sách quốc gia, vào kỹ thuật sử dụng thiết bị sử dụng khách hàng 1.1.3 Giới thiệu tổng quát N.ISDN Mạng N.ISDN hoạt động nào? Làm để người sử dụng liên lạc với mạng truy cập dịch vụ mạng? Các tổ chức xây dựng tiêu chuẩn (CCITT, ANSI, ISO, …) xây dựng số tiêu chuẩn cho mạng N.ISDN chiến lược thông tin toàn cầu Các tiêu chuẩn N.ISDN định rõ giao diện người sử dụng mạng Các giao diện biểu thị dạng tập giao thức gồm thông báo dùng để yêu cầu dịch vụ − Khái niệm kênh (Channel) thông tin: Kênh đường dẫn mà tín hiệu chạy qua Tín hiệu kênh là: tín hiệu số, tín hiệu tương tự tín hiệu báo hiệu mạng  Với mạng điện thoại công cộng (PSTN): Đường dây thuê bao nối người sử dụng tổng đài nội hạt tạo thành kênh tương tự (Analog Channel) truyền tải tín hiệu: • Dòng điện đường dây để nhận dạng nhấc máy • Xung quay số âm hiệu quay số (DTMF) • Tín hiệu mời quay số (Dial Tone), báo bận (Busy Tone) tín hiệu chuông (Ring Tone) • Tín hiệu thông tin người sử dụng: Audio, Video, số liệu nhị phân  Với mạng N.ISDN: Đường dây thuê bao truyền tín hiệu số Đường thuê bao gồm số kênh logic cho tín hiệu báo hiệu số liệu người sử dụng Có ba loại kênh để xác định cho thông tin N.ISDN phân biệt theo chức tốc độ bit: • Kênh B (64Kb/s): Truyền thông tin dịch vụ người sử dụng như: tiếng nói số hoá, Audio, Video liệu số Tốc độ 64Kbsp • Kênh D (16Kb/s 64Kb/s): Truyền tín hiệu báo hiệu người sử dụng mạng gói số liệu người sử dụng • Kênh H (HD: 384Kb/s; H11: 1536Kb/s; H12: 1920Kb/s): Chức giống kênh B hoạt động tốc độ bit cao − Khái niệm giao diện N.ISDN: Với số mạng viễn thông (PSTN, PSDN) đường dây sử dụng cho loại dịch vụ (Telephone, Fax, Telex, mạng gói truyền liệu) Khi nhu cầu sử dụng dịch vụ tăng, bắt buộc phải tăng số lượng dây đến nhà điều điều không muốn N.ISDN cung cấp loại giao diện cho phép tất dịch vụ đường dây truy nhập đồng thời vào mạng Các giao diện truy xuất vào mạng N.ISDN gồm kênh D để chuyển thông báo báo hiệu số kênh B cho số liệu người sử dụng Thiết kế cho phép nhiều loại thông tin (hay nhiều loại hình dịch vụ) khác qua giao diện vật lý Các tiêu chuẩn N.ISDN xác định hai giao diện khác mạng: − Giao diện tốc độ (BRI: Basic Rate Interface) − Giao diện tốc độ (PRI: Primary Rate Interface) Các giao diện xác định rõ số lượng kênh dùng B, D, H định rõ tốc độ môi trường vật lý mà hoạt động 1.2 KỸ THUẬT MẠNG B.ISDN B.ISDN (Broadband Integrated Services Digital NetWork) mạng tổ hợp dịch vụ số băng rộng 1.2.1 Xu hướng dịch vụ băng rộng Xu hướng dịch vụ ngày tương lai gần yêu cầu dịch vụ băng rộng tăng lên Các dịch vụ phục vụ cho thuê bao gia đình: Các dịch vụ quan trọng cho thuê bao gia đình dịch vụ truyền hình cáp CATV, truyền hình số chuẩn SDTV (Standard Digital TV) hay tương lai dịch vụ truyền hình độ phân giải cao HDTV (High Definition TV) Một ứng dụng quan trọng dịch vụ điện thoại truyền hình hình ảnh chất lượng cao truyền tốc độ từ tới Mbit/s Các dịch vụ phục vụ lĩnh vực kinh doanh giao dịch: Các thuê bao phạm vi công sở, văn phòng có đặc điểm hoàn toàn khác so với thuê bao gia đình Điểm chung hai lĩnh vực điện thoại truyền hình Tuy vậy, dịch vụ phải mở rộng để tiến tới điện thoại hội nghị truyền hình, cho người sử dụng dùng dịch vụ điện thoại truyền hình để liên lạc vài điểm lúc Các hệ thống ATM-LAN nối với tạo khả truy nhập hệ sở liệu phân tán với tốc độ cao Ngoài ra, dịch vụ truyền ảnh, y tế, có chất lượng phục vụ cao Dịch Vụ Truyền số liệu Truyền văn bản, tài liệu Điện thoại truyền hình/Hội nghị truyền hình TV Truyền hình phân giải cao Tốc Độ (Mbit/s) 1,5 – 30 1,5 – 45 1,5 – 130 30 – 130 130 Đặc Điểm Các Dịch Vụ Băng Rộng Cơ Bản Từ cần thiết phải tổ hợp dịch vụ phụ thuộc lẫn chuyển mạch kênh chuyển mạch gói vào mạng băng rộng Cần thiết phải thỏa mãn tính mềm dẻo cho yêu cầu phía người sử dụng người quản lý mạng (về mặt tốc độ truyền, chất lượng dịch vụ, …) Vì người quản trị mạng Mạng B-ISDN đời nhằm đáp ứng điều kiện (băng rộng, bảo dưỡng, mềm dẻo, kinh tế, …) mà mạng băng hẹp N.ISDN không đáp ứng So với mạng khác, dịch vụ tổ hợp mạng tổ hợp có nhiều ưu điểm kinh tế, phát triển, thực hiện, vận hành bảo dưỡng 1.2.2 Điều kiện thuận lợi công nghệ cho xuất mạng N.ISDN − Tiến khả xử lý ảnh số liệu − Sự phát triển ứng dụng phần mềm lĩnh vực tin học viễn thông − Các hệ thống truyền dẫn cáp quang kênh truyền dẫn tốc độ cao có chí phí thấp cho đường trung kế đường thuê bao − Các mạch vi điện tử cung cấp khối chuyển mạch, truyền dẫn thiết bị thuê bao có tốc độ cao chi phí thấp − Các hình máy quay phim chất lượng cao chi phí thấp Những tiến triển vượt bậc công nghệ dẫn đến việc tích hợp diện rộng nhiều tiện nghi truyền thông thực có hiệu quả, cung cấp phương tiện truyền thông vạn với đặc tính chính: − Việc trao đổi toàn cầu qua hai thuê bao phương tiện môi trường truyền dẫn − Phục hồi chia sẻ số lượng lớn thông tin từ nhiều nguồn khác − Việc phân bố, bao hàm phân bố chuyển mạch nhiều loại hình văn hoá, giải trí giáo dục đến nhà, công sở Vậy mạng tổ hợp dịch vụ số băng rộng (Broadband Integrated Services Digital Network – B.ISDN ) cung cấp nối thông qua chuyển mạch, nối cố định (Permanent) bán cố định (Semi-Permanent), nối từ điểm tới điểm từ điểm tới nhiều điểm cung cấp dịch vụ theo yêu cầu, dịch vụ dành trước dịch vụ yêu cầu cố định Cuộc nối B.ISDN phục vụ cho dịch vụ chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói theo kiểu đa phương tiện (Multimedia), đơn phương tiện (Monomedia), theo kiểu hướng liên kết (Connection – Oriented) không liên kết (Connectionless) theo cấu hình đơn hướng đa hướng B.ISDN mạng thông minh có khả cung cấp dịch vụ cải tiến, cung cấp công cụ bảo dưỡng vận hành (OAM), điều khiển quản lý mạng hiệu 1.2.3 Các Tham Số Cơ Bản Của B.ISDN Tìm hiểu tham số dịch vụ mạng băng rộng, tính toán lỗi trễ xảy mạng để dựa vào đánh giá chất lượng mạng 1.2.3.1 Tốc độ bit tự nhiên, tốc độ bit trung bình, tốc độ bit cực đại tốc độ truyền dịch vụ mạng Mạng băng rộng tương lai cần phải truyền số lượng lớn dịch vụ, từ dịch vụ tốc độ thấp như: đo lường từ xa, điều khiển từ xa, báo động từ xa, tiếng nói, Fax tới dịch vụ tốc độ cao dịch vụ có tốc độ trung bình như: âm nhạc, điện thoại truyền hình, truyền số liệu tốc độ cao dịch vụ có tốc độ cao như: HDTV, thư viện video, … Các dịch vụ có tốc độ truyền từ vài Kbit/s tới vài trăm Mbps, thời gian truyền từ vài giây tới vài Thời (s) tốc độ chúng, tốc độ phụ thuộc Các dịch vụgian đượctruyền đặc trưng 10vào nhiều  cách mã hoá kỹ thuật nén tín hiệu Có thể biểu diễn tốc độ bit tự nhiên 10 dịch vụ hàm s(t), hàm kéo dài thời gian truyền thông tin T Có 104trị hai giá  quan trọng tốc độ bit cực đại S tốc độ bit trung bình E[s(t)], tính 10  khoảng thời gian T Quãng thời gian T với hai giá trị E[s(t)] S 102  số quan trọng dịch vụ tham 101  100 M thức liên hệ: Công  S     4  6 7 8 9 max[s(t)] 0C 10S0 =10 10 10 10 10 10 10 10 10 Tốc Độ Truyền (bit/s) T / Thời Gian Truyền Của Các Dịch Vụ Băng Rộng Đặc Tốc 1Độ ấ Điểm E[s(t)] = ∫ s (t )dt Đo lường từ Txa0 u Truyền số liệu tốc độ thấp Tiếng Tỷ lệh Enói S gọi đại lượng B (Burstiness) B đặc trưng cho thay ì Truyền số liệu tốc độ cao, âm nhạc, điện thoại truyền hình đổi tốc độ dòng bit theo thời gian n HDTV S h B= E[ s (t )] m s(t) (bit/s) n Sg E[s(t)]A T M t T Đồ Thị Minh Hoạ Đại Lượng S, s(t) Và E h t (s) Rõ ràng từ đồ thị ta thấy tốc độ bit tự nhiên s(t) khác phiên liên n lạc S E[s(t)] loại dịch vụ g trình bày số giá trị E B vài loại dịch vụ: Bảng h Dịch Vụ i Truyền số ệ liệu Truyền văn bản, tài liệu m Điện thoại truyền hình/Hội nghị truyền hình A T O E[s(t)] (Mbit/s) 1,5 – 130 1,5 – 45 1,5 – 130 B 10 – 10 I S E TV Truyền hình phân giải cao M 30 – 130 130 2–3 M A T M Ta xét mối liên hệ tốc độ truyền tốc độ bit cực đại (hay tốc độ truyền tự nhiên tự dịch vụ ) ảnh hưởng tới chất lượng truyền Từ hình vẽ M o d ul A T M Tốc Độ (bit/s) Phần Bị Giảm Chất Lượng Tốc Độ Truyền Trên Mạng 5 M A T M Tốc Độ Bit Tự Nhiên Của Dịch Vụ Chất Lượng Giảm Do Tốc Độ Truyền Nhỏ Hơn Tốc Độ Bit Cực Đại t (s) ta nhận thấy tốc độ truyền nhỏ tốc độ bit cực đại S chất lượng bị R giảm xuống o môt số bit phải cắt bỏ để đảm bảo tốc độ bit tự nhiên dịch vụ phù hợpuvới tốc độ truyền t khác, tốc độ truyền lớn tốc độ bit cực đại Mặt e dịch vụ thông tin vô nghĩa sử dụng để điền đầy vào khoảng chênh r lệch tốc độ bit tự nhiên tốc độ truyền, tiêu phí độ rộng băng truyền  Điều minh hoạ hình Qua hai ví dụ trên, ta kết luận cần phải chọn tốc độ truyền thích hợp I tuỳ theonyêu cầu dịch vụ t • Với dịch vụ yêu cầu chất lượng truyền cao mà yêu cầu gắt gao e tốc r độ truyền cần đảm bảo tốc độ truyền mạng luôn lớn tốc độ n bit cực đại e • Đối với dịch vụ không yêu cầu chất lượng truyền thật cao ta lựa t chọn tốc độ S truyền mạng nhỏ tốc độ truyền cực đại dịch vụ e 1.2.3.2 Các Tham Số Đặc Trưng Cho Chất Lượng Mạng r Đểvtruyền thông tin cách tin cậy, mạng phải đảm bảo tiêu sau: e − Trong suốt mặt nội dung r   R T P − Trong suốt mặt thời gian : R a Tính Trong Suốt Về Mặt Nội Dung: e Tínhc suốt mặt nội dung chức đảm bảo việc truyền e xác bit từ đầu phát đến đầu thu với số lỗi cho phép Khi đời, i mạng chuyển mạch gói chất lượng truyền số liệu kém, để đảm bảo chất v e lượng truyền chấp nhận người ta phải thực chức điều khiển lỗi a liênn kết Việc điều khiển lỗi thực giao thức HDLC (High d Link Control) bao gồm chức năng: giới hạn khung, đảm bảo truyền Level Data T bit xác, kiểm tra lỗi, Ở trình điều khiển lỗi thực r liên kết thông qua nút chuyển mạch, nút chuyển mạch phải xử lý loạt a n thủ tục phức tạp khác làm ảnh hưởng đến tốc xử lý chung hệ thống s Sau m này, chất lượng hệ thống truyền dẫn chuyển mạch tăng lên nên tỷ it lệ lỗi P mạng giảm.Với mạng chất lượng cao người ta cần thực mộto số chức thủ tục HDLC Bằng cách người ta giảm khối r lượng thông tin mà nút chuyển mạch cần xử lý Nhờ tốc độ nút tăng lên t Như vậy( lớp mô hình OSI chia thành hai lớp Lớp 2a chuyên cung c cấp chức lớp 2, lớp 2b cung cấp chức bổ sung Các hệ ổ thống ứng n dụng nguyên lý gọi chuyển tiếp khung (Frame Relay) g Trong t thực tế có loại lỗi: r đơn vị số liệu dư (Residual Error Data Unit Rate) lỗi − Lỗi u khôi phục y ề số liệu bị phân phối nhầm (Misdelivered Data Unit Rate) lỗi số − Lỗi n liệu bị truyền đến đích sai n số liệu kông truyền (Not Delivered Data Unit Rate) lỗi số − Lỗi h liệu không ậ truyền tới địa cho trước n Các lỗi đặc trưng cho tính suốt mặt nội dung gây tỷ lệ lỗi ) truyền C M Tỷ lệClỗi bit: : C e n 10 t r l M e m o r Được đặc trưng tỷ lệ lỗi bit BER (Bit Ereor Rate), bit lỗi xảy y riêng Cbiệt hay xảy liên tục thành nhóm h Tổng số bit lỗi i BER = p Tổng số bit gửi ( c h i Trong truyền dẫn, lỗi bit thường xảy không hoàn hảo hệ p thống, điều khiển sai hệ điều hành, tức xảy mức vật lý mô hình OSI n Tỷhlệ lỗi gói: t mạch hoạt động dựa theo nguyên lý chuyển mạch gói, nhóm Trong r lỗi xảy gói thông tin bị bị định đường nhầm Tỷ lệ lổi gói u đặcn trưng tham số tỷ lệ lỗi gói PER (Packet Error Rate) g t Tổng số gói bị lỗi PER = m Tổng số gói gửi ) Lỗi gói K thường xảy hai nguyên nhân: gói bị định đường sai dohtắc nghẽn Điều đặc trưng tỷ lệ gói PLR (Packet Loss ố i Tổng số gói bị c PLR = h Tổng số gói gửi u y Các ể gói tới đích không mong muốn lại chấp nhận đặc n tỷ lệ chèn gói PIR (Packet Insertion Rate): trưng Rate): Tổng số gói chèn vào đích nhằm m PIR = Tổng số gói gửi c h Trong mạng, lỗi xuất phần truyền dẫn, tập trung kênh hay nút chuyển mạch c s 11 a t h e Hệ thống chuyển mạch ghép kênh thực chức lớp cao (2, n 3) trongamô hình OSI Nó thực xử lý gói, lỗi gói xảy  Đối với B.ISDN chức điều khiển lỗi không cung cấp nút chuyển mạch mạng mà trường hợp cần thiết cung cấp thiết bị đầu cuối Do nút ATM (tìm hiểu sau) có độ phức tạp tối thiểu có tốc độ truyền cao lên đến 600Mbit/s b Tính Trong Suốt Về Mặt Thời Gian: Các dịch vụ thời gian thực yêu cầu dòng bit có trễ ngắn truyền từ đầu phát đến đầu thu, tức chúng yêu cầu tính xác thời gian Có thể phân biệt hai loại trễ: trễ chuyển mạch trễ từ điểm đầu đến điểm cuối Đặc trưng hai tham số: trễ D biến động J Mạng ATM cần chức tối thiểu nút chuyển mạch, cho phép truyền số liệu tốc độ cao, trễ mạng biến động trễ giảm xuống, quan hệ thời gian đảm bảo trường hợp chuyển mạch kênh Trễ chia hai loại: trễ truyền Dt trễ xử lý Dp D = Dt + Dp Theo ITU – T, trễ hai đầu cuối lớn 25 ms phải lắp thêm khử tiếng vang 1.2.4 Lựa Chọn Kiểu Truyền Cho B.ISDN: Mạng B.ISDN mạng truyền tất dịch vụ với tốc độ từ thấp đến cao Ta xét số hệ thống thông tin để đáp ứng điều 1.2.4.1 Xét Phương Thức Chuyển Mạch Kênh Thuần Túy Là phương thức đặc trưng cho phương thức truyền thoại sử dụng mạng hẹp N.ISDN Trong phương thức kênh thiết lập suốt gọi (nối), thông tin truyền từ nút sang nút khác với ghép kênh theo thời gian TDM truyền với tần số định Trên tuyến có nhiều kênh ghép theo thời gian với chu kỳ đặn cho kênh 125µs khe thời gian cố định đầu nối kênh định Khi qua chuyển mạch sử dụng chuyển mạch 12 thời gian, chuyển mạch không gian, hổn hợp Việc chuyển mạch từ tuyến vào đến tuyến điều khiển nhờ phiên dịch tạo tuyến Ơ phiên dịch tạo tuyến có quan hệ tuyến vào (kênh vào) với tuyến (kênh ra) quan hệ giữ suốt thời gian đấu nối Do có kênh truyền tuyến nên phương thức chuyển mạch kênh không phù hợp với dịch vụ Hơn nữa, dịch vụ băng rộng yêu cầu có tốc độ từ thấp đến cao, chọn tốc độ bit lớn để làm tốc độ bit sở tốc độ 140Mbps dịch vụ đo lường 1Kbps chiếm kênh Do hiệu suất sử dụng nguồn tài nguyên không cao Vậy chuyển mạch kênh túy không phù hợp dùng cho mạng băng rộng 1.2.4.2 Phương Thức Chuyển Mạch Kênh Nhiều Tốc Độ Để khắc phục thiếu mềm dẻo chế độ truyền đơn tốc độ chuyển mạch kênh túy, phương thức chuyển mạch kênh nhiều tốc độ MRCS sử dụng hệ thống truyền dẫn giống chuyển mạch kênh túy đấu nối phân phối cho n kênh gồm khung thời gian với khe thời gian có độ dài khác nhau, liên lạc xây dựng từ n kênh Nhưng theo tốc độ đặc trưng cần có hệ thống chuyển mạch riêng, tạo nhiều phức tạp H4 H1 N.ISDN Điều khiển Đường Dây Thuê Mux E Bao 156,672 Mbps O Mạng dùng cho mạng điện thoại hình mạng băng hẹp N.ISDN Thông thường kênh cho nối là: − kênh 1024 Kbps − kênh H1 tốc độ 2048 Kbps − kênh H4 tốc độ 139,146 Mbps 13 H4 H1 … … H1 30B + D64 Đồng Bộ 139,264 Mbps Điện thoại truyền hình Am Stedio, Dữ liệu tốc độ cao 1024 Kbps N.ISDN Dùng cho Đồng Bộ Hệ thống chuyển mạch kênh đa tốc độ phức tạp kênh sở đường nối phải giữ đồng với kênh khác, cho độ trễ số liệu truyền kênh khác nhau, đảm bảo tính suốt mặt thời gian Ngoài cấu trúc sử dụng tài nguyên không hiệu qủa: giả sử tất kênh H1 bận, lúc ta thiết lấp thêm kênh H1 khác kể H4 rỗi.Do ITU – T không chọn chuyển mạch đa tốc độ giải pháp cho mạng băng rộng 1.2.4.3 Chuyển Mạch Kênh Tốc Độ Cao Các tài nguyên hệ thống chuyển mạch tốc độ cao FCS cung cấp thông tin gửi Sau gửi song thông tin, tài nguyên giải phóng trở lại Sự cung cấp thiết lập lần gửi trường hợp chuyển mạch gói, điều khiển tín hiệu báo hiệu liên kết nhanh, không nằm phần tiêu đề chuyển mạch gói Tại giai đoạn thiết lập gọi, người sử dụng yêu cầu độ rộng băng tần số nguyên lần độ rộng kênh Hệ thống lúc chưa cung cấp tài nguyên ghi lại thông tin chuyển mạch, độ rộng băng yêu cầu, địa đích chọn Khi bên phát bắt đầu gửi thông tin, hệ thống báo hiệu bên phát có thông tin gửi đi, yêu cầu chuyển mạch để phân phối tài nguyên Tuy nhiên hệ thống vài nhược điểm, đặc biệt độ phức tạp thiết kế điều khiển hệ thống yêu cầu khả thiết lập hủy bỏ nối khoảng thời gian ngắn Cho nên không chọn làm giải pháp cho mạng băng rộng 1.2.4.4 Phương Thức Chuyển Mạch Gói 14 Để đảm bảo chất lượng truyền chấp nhận hai đầu cuối, cần phải có thủ tục phức tạp X.25 nhằm xử lý lỗi điều khiển luồng trận liên kết Mặt khác gói có độ dài khác nên yêu cầu phải có thủ tục quản lý đệm phức tạp, tốc độ hoạt động không cao Các hệ thống chuyển mạch gói sau cải tiến thành hai hệ thống chuyển mạch khung chuyển tiếp khung Do tốc độ truyền cao Trong chuyển tiếp khung, việc truyền lại khung số liệu bị lỗi thực hai đầu cuối người sử dụng Tại nút mạng có chức phát lỗi để hủy bỏ khung lỗi không cần thiết phải truyền khung này, chức điều khiển luồng hoăc phân /hợp kênh Trong chuyển mạch khung chức phát lỗi điều khiển luồng giữ lại nút mạng, việc truyền lại khung điều khiển luồng cửa sổ trượt thực sở liên kết Tốc độ chuyển mạch gói 64Kb/s tương đối lớn nhỏ so với dịch vụ băng rộng có độ trễ lớn Do vậy, không phù hợp với dịch vụ thời gian thực 1.2.4.5 Phương Thức Chuyển Mạch Không Đồng Bộ ATM Là phương thức truyền tin thông tin chia thành gói có chiều dài nhỏ không thay đổi gọi tế bào tin Tế bào tin truyền độc lập xếp lại thứ tự đầu thu ATM không đồng lý xuất liên tục tế bào kênh không phụ thuộc chu kỳ ATM truyền tất dịch vụ viễn thông mà không cần quan tâm đến đặc tính chất lượng dịch vụ thỏa mãn yêu cầu: • Mềm dẻo phù hợp với dịch vụ tương lai • Có hiệu qủa việc sử dụng tài nguyên • Chỉ sử dụng mạng cho tất dịch vụ Vì vậy, cuối ITU – T định chọn phương thức truyền ATM làm mạng phục vụ cho dịch vụ mạng băng rộng Thật mạng ATM có ưu điểm sau: 15 − Điều khiển nhiều loại lưu thông khác như: Dữ Liệu, Tiếng Nói, Hình Anh, Video, … − Khả sử dụng đường truyền hiệu qủa: Cho phép truyền ứng dụng hình ảnh, liệu, có tốc độ cố định, biến đổi theo thời gian ngắt quãng − Dùng kỹ thuật chuyển mạch phần cứng: Với chiều dài tế bào cố định 53 Bytes, ATM cho phép việc xử lý chuyển mạch phần cứng có tốc độ nhanh, giảm thiểu thời gian chuyển mạch tăng đáng kể tốc độ truyền − Cho khả thiết lập nhóm kênh ảo: Nhóm kênh ảo định nghĩa số nhận dạng ảo (VPI/VCI), Do tạo mới, thay đổi lưu lượng lộ trình cách điều khiển việc gán nhãn địa nút chuyển mạch Khả cho phép việc quản lý điều hành mạng động − Đặc tính truyền dẫn mềm dẻo: Cho phép không giới hạn tốc độ kênh số lượng kênh kênh thông tin thiết lập chuỗi tế bào ATM, số lượng tế bào truyền đơn vị thời gian tự do, số lượng kênh đường truyền phụ thuộc vào số nhận dạng logic nên tốc độ kênh thông tin đạt đến mức tối đa − Có khả cung cấp băng thông theo yêu cầu, ATM kỹ thuật hiệu qủa cho việc xây dựng mạng: Người sử dụng kết nối với mạng cách dùng thích ứng hỗ trợ băng thông tùy theo yêu cầu riêng người sử dụng 1.3 SỰ RA ĐỜI CỦA ATM LÀ CẦN THIẾT Do nhược điểm mạng viễn thông ngày nay, đồi hỏi cần có mạng liên kết dịch vụ mạng N.ISDN đời nhu cầu dịch vụ băng rộng tăng lên Từ đặt vấn đề phải có mạng tổ hợp băng rộng (BISDN) thay tất mạng viễn thông nói trên, sở ATM hình thành phát triển Sự phát triển kỹ thuật ATM kết trực tiếp ý tưởng khái niệm hệ thống hổ trợ thành tựu to lớn công nghệ bán dẫn công nghệ quang điện tử ATM có khả đáp ứng loạt 16 dịch vụ băng rộng khác nhau, kể lĩnh vực gia đình thương mại Mà ưu điểm đề cập kiến trúc mạng ATM xét phần sau 17 [...]... khả năng cung cấp băng thông theo yêu cầu, ATM là kỹ thuật hiệu qủa cho việc xây dựng mạng: Người sử dụng có thể kết nối với mạng bằng cách dùng những bộ thích ứng hỗ trợ băng thông tùy theo yêu cầu riêng của người sử dụng đó 1.3 SỰ RA ĐỜI CỦA ATM LÀ CẦN THIẾT Do các nhược điểm của mạng viễn thông ngày nay, đồi hỏi cần có một mạng liên kết các dịch vụ cho nên mạng N.ISDN ra đời và các nhu cầu dịch vụ... yêu cầu: • Mềm dẻo và phù hợp với các dịch vụ tương lai • Có hiệu qủa trong việc sử dụng tài nguyên • Chỉ sử dụng một mạng duy nhất cho tất cả các dịch vụ Vì vậy, cuối cùng ITU – T quyết định chọn phương thức truyền ATM làm mạng phục vụ cho các dịch vụ trong mạng băng rộng Thật vậy mạng ATM có những ưu điểm sau: 15 − Điều khiển được nhiều loại lưu thông khác nhau như: Dữ Liệu, Tiếng Nói, Hình Anh, Video,... rộng đang tăng lên Từ đó đặt ra vấn đề phải có một mạng tổ hợp băng rộng duy nhất (BISDN) thay thế tất cả các mạng viễn thông nói trên, chính trên cơ sở này ATM hình thành và phát triển Sự phát triển của kỹ thuật ATM là kết quả trực tiếp của các ý tưởng mới về khái niệm hệ thống được hổ trợ bởi các thành tựu to lớn trong công nghệ bán dẫn và công nghệ quang điện tử ATM có khả năng đáp ứng được một loạt... tín hiệu báo hiệu liên kết nhanh, chứ không nằm ở phần tiêu đề như trong chuyển mạch gói Tại giai đoạn thiết lập cuộc gọi, người sử dụng yêu cầu một độ rộng băng tần bằng một số nguyên lần độ rộng của kênh cơ bản Hệ thống lúc này chưa cung cấp tài nguyên nhưng ghi lại các thông tin chuyển mạch, độ rộng băng yêu cầu, địa chỉ đích được chọn Khi bên phát bắt đầu gửi thông tin, hệ thống sẽ được báo hiệu... thực 1.2.4.5 Phương Thức Chuyển Mạch Không Đồng Bộ ATM Là phương thức truyền tin trong đó thông tin được chia thành các gói có chiều dài nhỏ không thay đổi gọi là các tế bào tin Tế bào tin được truyền độc lập và sẽ được sắp xếp lại thứ tự ở đầu thu ATM không đồng bộ bởi lý do sự xuất hiện liên tục các tế bào ở trên các kênh không phụ thuộc chu kỳ ATM có thể truyền được tất cả các dịch vụ viễn thông... thời gian Có thể phân biệt hai loại trễ: trễ do chuyển mạch và trễ từ điểm đầu đến điểm cuối Đặc trưng bằng hai tham số: trễ D và biến động J Mạng ATM chỉ cần những chức năng tối thiểu ở nút chuyển mạch, do đó nó cho phép truyền số liệu tốc độ rất cao, trễ trên mạng và các biến động trễ giảm xuống, do đó quan hệ thời gian được đảm bảo như trong trường hợp chuyển mạch kênh Trễ được chia ra hai loại: trễ... khử tiếng vang 1.2.4 Lựa Chọn Kiểu Truyền Cho B.ISDN: Mạng B.ISDN là mạng duy nhất truyền được tất cả các dịch vụ với tốc độ từ rất thấp đến rất cao Ta đi xét một số hệ thống thông tin để có thể đáp ứng điều này 1.2.4.1 Xét Phương Thức Chuyển Mạch Kênh Thuần Túy Là phương thức đặc trưng cho phương thức truyền thoại và có thể được sử dụng trong mạng hẹp N.ISDN Trong phương thức này 1 kênh sẽ được thiết... này Nhưng đi theo các tốc độ cơ bản đặc trưng cần có hệ thống chuyển mạch riêng, do đó tạo ra nhiều phức tạp H4 H1 N.ISDN Điều khiển Đường Dây Thuê Mux E Bao 156,672 Mbps O Mạng này hiện nay được dùng cho mạng điện thoại hình ở mạng băng hẹp N.ISDN Thông thường các kênh cơ bản cho một cuộc nối là: − 1 kênh 1024 Kbps − 8 kênh H1 tốc độ 2048 Kbps − 1 kênh H4 tốc độ 139,146 Mbps 13 H4 H1 … … H1 30B +... bán dẫn và công nghệ quang điện tử ATM có khả năng đáp ứng được một loạt 16 các dịch vụ băng rộng khác nhau, kể cả trong lĩnh vực gia đình cũng như trong thương mại Mà ưu điểm của nó đã được đề cập và kiến trúc mạng ATM sẽ xét ở phần sau 17 ... điều khiển việc gán các nhãn địa chỉ tại các nút chuyển mạch Khả năng này cho phép việc quản lý và điều hành mạng năng động − Đặc tính truyền dẫn mềm dẻo: Cho phép hầu như không giới hạn về tốc độ của mỗi kênh cũng như số lượng các kênh vì mỗi kênh thông tin được thiết lập bằng chuỗi các tế bào ATM, số lượng các tế bào được truyền đi trong một đơn vị thời gian là tự do, số lượng kênh trên một đường truyền ... − kênh H1 tốc độ 2048 Kbps − kênh H4 tốc độ 139,146 Mbps 13 H4 H1 … … H1 30B + D64 Đồng Bộ 139 ,264 Mbps Điện thoại truyền hình Am Stedio, Dữ liệu tốc độ cao 1024 Kbps N.ISDN Dùng cho Đồng Bộ