Bai giang KTCM1 2017

Chươngư1:ưưGIIưTHIUưVưKỹưTHUậTưCHUYểNưMạCHư 1.Tổngưquanưvềưmạngưviễnưthông 1.1.ưCácưbộưphậnưcấuưthànhưhệưthốngưviễnưthông - Hệ thống thông tin để truyền Vệ tinh viễn thông bao gồm bên thông gửi nhận, đờng truyền dẫn tổng đài Điện thoại Thiết bị Điện thoại - Khi nhìn từ quan điểm phần vô tuyến cứng, hệ thống viễn thông bao gồm: Thiết bị đầu cuối, thiết bị Đầu cuối Computer số liệu Đờng truyền dẫn Phát chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn nhu hình vẽ Thu 1.1.1.ưThiếtưbịưđầuưcuối Thiết bị đầu cuối sử dụng để giao tiếp mạng nguời hay máy móc, bao gồm máy điện thoại, máy fax, máy tính Thiết bị đầu cuối chuyển đổi thông tin sang tín hiệu điện trao đổi tín hiệu điều khiển với mạng luới 1.1.2.ưThiếtưbịưchuyểnưmạch Chuyển mạch có ý nghĩa thiết lập đuờng truyền dẫn thuê bao (đầu cuối), chức thiết bị chuyển mạch thiết lập đuờng truyền dẫn 1.1.3ưThiếtưbịưtruyềnưdẫn Thiết bị truyền dẫn đuợc sử dụng để nối thiết bị đầu cuối với nhau, tổng đài với tổng đài thuê bao để truyền tín hiệu nhanh chóng xác Phân loại: +Thiết bị truyền dẫn thuê bao + Thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp + Thiết bị truyền dẫn thuê bao (mà nối thiết bị đầu cuối với tổng đài nội hạt) Bao gồm loại cáp kim loại, loại cáp sợi quang, hay thiết bị truyền dẫn vô tuyến Cáp kim loại đuợc sử dụng để truyền dẫn cho thuê bao có tốc độ thấp Cáp quang đuợc sử dụng cho đuờng thuê bao riêng mạng thông tin số đa dịch vụ (ISDN) có tốc độ cao yêu cầu dung luợng truyền dẫn lớn + Thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp (mà chúng kết nối tổng đài) Bao gồm hệ thống cáp quang, hệ thống cáp ®ång trơc, hƯ thèng vi ba, hƯ thèng th«ng tin vệ tinh ư1.2.ưưKỹưthuậtưmạngưlướiưviễnưthông Cấu hình mạng lới, đánh số, báo hiệu, tính cớc, đồng mạng Thiết bị cấu thành Thiết bị Thiết bị ngoại vi Chuyển mạch Thiết bị Truyền dẫn 1.2.1.ưCấuưhìnhưmạngưlưuới a.ưCácưkếtưnốiưthuêưbao: Thuê Khi số thuê bao n số đuờng kết nối là: N = n (n-1)/2 b ao Số gần tỷ lệ với n Theo đó, số tổng đài trở nên lớn hơn, số đuờng kết nối tăng mạnh n tăng lên Giải pháp ??? - Hệ thống chuyển mạch có khả tiếp thông tới tất thuê bao đảm bảo khả kết nối mạch tạo kênh liên lạc cho thuê bao theo yêu cầu chúng Tổng đài - Ưu điểm: tiết kiệm chi phí, giảm số luợng nhân viên, tiết kiệm thời gian kết nối Khi có nhu cầu kết nối thuê bao vùng địa lý tuơng đối xa Giải pháp ??? Trung kế Khu vực Khu vùc Khi cã nhiỊu h¬n tỉng đài đợc nối đuờng dây trung kế Cách nối tổng đài với gọi tổ chức mạng lới b.ưTổưchứcưmạngưlưới - Mạng hình lới: - Đặc điểm: Tất tổng đài đuợc nối trực tiếp tới tất phận khác - Khi số tổng đài n Số đờng kết nối là: N = n (n-1)/2 Thích hợp cho trờng hợp mà số luợng nhỏ tổng đài tập trung vïng nhá Khi sù cè x¶y ë tổng đài phạm vi cố đợc hạn chế Sự cố ảnh huởng phạm vi hẹp - Mạngưhìnhưsao: - Đặc điểm: Tất tổng đài đ ợc nối đến tổng đài chuyển tiếp Thích hợp cho nhiều nơi mà tổng đài phân bố phạm vi Tổng đài chuyển tiếp rộng Khi cố xảy tổng đài chuyển tiếp gọi tổng đài nội hạt gọi đ ợc, phạm vi cố lớn Thiết bị chuyển mạch đợc phân chia thành tổng đài nội hạt: cung cấp dịch vụ trực tiếp thuê bao tổng đài chuyển tiếp: đợc sử dụng nh điểm chuyển mạch cho lu lợng tổng đài khác Thực tế sử dụng mạng nào? Giải pháp??? - Mạngưhỗnưhợp: - Khi khối lợng luu luợng tổng đài nội hạt nhỏ, gọi tổng đài đuợc kết nối qua tổng đài chuyển tiếp sử dụng mạng hình - Khi khối luợng luu lợng tổng đài nội hạt lớn, tổng đài nội hạt đợc nối trực tiếp với sử dụng mạng hình lới Cho phép tổng đài thiết bị truyền dẫn đợc sử dụng cách hiệu góp phần nâng cao độ tin cậy toàn mạng lới - GFCư(Genetic Flow Control) :ưiềuưkhiểnưluồngưchung Giải xung đột đơn giản hoá điều khiển luồng tế bào ATM qua giao diện UNI Chức nng chủ yếu GFC điều khiển truy nhập vật lý Giảm rung tế bào cho dịch vụ CBR (Constant Bit Rate), khả nng giảm tốc độ phù hợp cho dịch vụ có VBR điều khiĨn lu lỵng cđa lng VBR bit GFC ë UNI trợ giúp cho ngời dùng việc điều khiển luồng lu lợng dịch vụ môi trờng ATM.Các tế bào ATM NNI phần tiêu đề không cần số liệu GFC Về tốc độ truyền kênh ảo, ATM không phân chia thành khe thời gian TS mà chia khung Frame nên tốc độ kênh ảo mềm dẻo Tốc độ cao : dùng mét phÇn lín thêi gian cđa khung trun (tøc nhiỊu tế bào truyền đơn vị thời gian) Tốc độ thÊp : Ýt h¬n Kênh ảo VC: Để thiết lập kết nối giưa đầu cuối đòi hỏi kết hợp chuỗi nhiều liên kết với từ nguồn đến đích Tổ hợp chuỗi liên kết kênh ảo gọi kết nối ảo VCC (Virtual Channel Connection) Kênh tồn vật lý cần thiết (tức thời gian thực truyền tải tế bào ATM) Còn kênh vật lý đóng vai trò nh đờng ống (pipe) khổng lồ chung cho nguồn truyền tin Kênh ảo có ý nghĩa quan trọng để nâng cao hiệu suất độ mềm dẻo cuả môi trờng truyền tin ATM ợc sử dụng để thiết lập nối sử dụng bảng biên dịch node chuyển mạch ATM Trong tế bào kênh ảo nhận dạng bi VCI -ưVCI:ưTên hay nhận dạng kênh ảo (Virtual Channell Identifier) Trong tiêu đề tế bào ATM, VCI cã tõ 12-16 bits ë UNI vµ cã 16 bits ë NNI VCI cho phÐp nhËn d¹ng mét cuéc nèi chuyển mạch tế bào ATM thuộc nối logic xác định Giá trị VCI thay đổi, tế bào xuyên qua nhiều cung đoạn mạng ATM Thứ tự gói tin (tế bào) hoàn toàn đợc thực cách tự động đơn giản nhiều so với chuyển mạch gãi th«ng thưêng Các kết nối kênh ảo dùng ứng dụng sau: - Các ứng dụng từ khách hàng tới khách hàng: VCC thiết lập thiết bị đầu cuối khách hàng đầu kết nối Thông tin truyền tải dạng tế bào ATM thiết bị đầu cuối khách hàng - Các ứng dụng khách hàng tới mạng: VCC thiết lập nối thiết bị đầu cuối khách hàng với điểm nút mạng cung cấp truy nhập tới thành phần mạng - Các ứng dụng mạng tới mạng: VCC thiết lập hai điểm nút mạng Ứng dụng mạng – mạng VCC gồm quản lý lưu lượng định tuyến mạng Một số đặc tính kết nối kênh ảo: - Khách hàng sử dụng VCC có khả yêu cầu chất lượng dịch vụ xác định tham số tỷ lệ tế bào, biến thiên độ trễ tế bào… - VCC cung cấp sở yêu cầu trực tiếp bán cố định Trong VCC, thứ tự tế bào không thay đổi Đối với VCC, tham số dung lượng thỏa thuận giũa khách hàng mạng kết nối thiết lập sau thỏa thuận lại Đường ảo VP Đường ảo VP: - Đường ảo tập kênh ảo có điểm kết nối Đường ảo VP dùng để đường nối logic trực tiếp điểm chuyển mạch thông qua điểm nối chéo trung gian - Đường truyền ảo hình thức tạo liên kết có tính chất tương đương mặt logic hai nút chuyển mạch mà không cần thiêt phải đấu nối trực tiếp liên kết vật lý  Cho phép phân biệt cấu trúc mạng vật lý logic, đồng thời cho phép xếp lại cấu trúc logic cho phù hợp yêu cầu lưu lượng - Đường truyền ảo phân biệt giá trị trường nhận dạng đường ảo VPI, tham số tiêu t bo VPI:ưTên (bộ nhận dạng) đờng ảo VPI (Virtual Path Identifier) VPI cho phép đơn giản hoá chức nng định hớng quản lý Trờng tin VPI có từ 8-12bits phụ thuộc vào vị trí tế bµo ATM ë UNI hay NNI Nh vËy tỉng sè VPI có từ 256 đến 4096 đờng VPI đợc sử dụng để thiết lập nối đờng ảo End-toEnd cho nhóm nhiều kênh ảo Một đờng ảo có nhiều kênh ảo Tng cờng cách mạnh mẽ mềm dẻo quan điểm định hớng cách tự động quản lý nguồn tài nguyên tơng ứng với chất lợng lu lợng yêu cầu dịch vụ ịnh tuyến ATM VPIs/VCIs đợc thực đơn giản b»ng kü tht phÇn mỊm Đång thêi tăng cêng chøc nng chuyển mạch phần cứng cho hệ thống Tóm lại: Nhờ sử dụng khái niệm VP VC mà tế bào ATM định tuyến (routing) Hơn na VPI VCI đơn giản, xư lý phÇn mỊm dƠ dàng thùc hiƯn, nhanh, Ýt chi phí thời gian tng tốc độ thực trinh điều khiển đấu nối PTư(Payload Type) :­KiĨu­trư­êng­tin­ng­ưêi­dïng KiĨu trưêng tin PT cã bits vµ chøa nhiều tiêu đề tế bào ATM PT đợc sử dụng để phân biệt tế bào đợc truyền qua kênh ảo nh phân biệt thông tin ngời dùng (khách hàng) CLPư(Cell Loss Priority) :ưộưưuưtiênưtổnưthấtưtếưbào ợc sử dụng để rõ cách xác tế bào ATM có độ u tiên khác Các tế bào ATM có mức u tiên thấp (CLP=1) bị đào thải tuỳ thuộc vào ®iỊu kiƯn thĨ cđa m¹ng t¹i thêi ®iĨm ®ang xét (khảo sát) Bit mạng ATM cung cấp Các mức u tiên khác đợc đảm bảo mức cao giao thức B-ISDN HECư(HeaderưErrorưControl) :ưiềuưkhiểnưlỗiưtiêuưđề Tạo phép tính CRC bytes tiêu đề để phát sửa sai lỗi Một dãy số liệu HEC đợc tận dụng để giản tổn thất tế bào ATM định hớng sai lỗi gây tiêu đề HEC sửa sai cho phần tiêu đề tế bào ATM điều khiển phát sửa lỗi cho phần tải tin thực mạng ATM 4.4ưHoạtưđộngưcủaưmạngưchuyểnưmạchưATM Thuê bao ATM nhận đợc dịch vụ hai cách sau: - Qua kênh ảo cố định PVC (Permancnt virtual circuit) - Qua kênh ảo chuyển mạch SVC (Switched virtual circuit) - PABX :Tổng đài ATM dùng 4.4.1ưMạngưchuyểnưmạchưcốưđịnh riêng để hỗ trợ cho dịch vụ ATM Network Router điện thoại - ATM Swith Router: Bộ định hớng dùng để kết nối mạng LAN qua mạng chuyển mạch - ATM MUX MUX: Ghép kênh tế bào ATM - PAB Network Operator (diện Network Operator X thoại viên): hỗ trợ cho việc thiết lập/giải phóng kênh ATM MUX Router PCV Mạng ATM ảo cố định Thuê bao trả tiền Kênh nối đợc theo qui định thuê thiÕt lËp kªnh hay theo chi tiÕt cuéc gäi ATM Network Router ATM Swith ATM MUX PAB Network Operator X Thuê bao gọi nhà cung cấp yêu cầu kênh ATM MUX PVC iện thoại viên" đa thông tin qua terminal để thiết lập Thuê bao đa địa Router kênh tơng tự nh điện thoại viên binh thờng đích, tốc độ bit yêu cầu thời gian sử dụng PCV Mạng ATM u điểm: - GÇn nh thêi gian thùc - Đé réng băng theo yêu cầu - Không có thủ tục thiết lập gọi - Dễ mở rộng hay giải phóng đờng nối 4.4.2ưMạngưchuyểnưmạchưảo SVC: Kênh ảo chuyển mạch Khi gọi thiết lập, gán tốc độ 64 kb/s gọi thhiết lập mạch đợc gán cho ngời dùng dành riêng cho ngời dùng (điện thoại thông thờng) Thuê bao chủ gọi nhấc máy quay ATM-Hub kiểm tra tốc độ bít yêu cầu Các tế bào ATM báo hiệu qua ATM-Hub: Trung tâm ATM mạng tới đích để thiết lập nối số Khi tế bào tới chủ gọi, ATM-Hub gán cho tế bào giá trị VCI thích hợp mạng biết định tuyến cụ thể Khi thiết lập nối xong, tin ngời Khi tế bào tới đích, ATM Hub phía đích gửi tế bào ngợc lại với thông tin kênh ảo để thiết lập kênh nối H 4.14 SVC mạng ATM dùng tế bào chứa VPI/VCI tiêu đề 4.4.ưCácưyêuưcầuưcủaưchuyểnưmạchưATM Có yêu cầu ảnh hởng lớn tới việc định nghĩa hệ thống chuyển mạch ATM: - Phải có khả nng xử lý tốc độ truyền tin khác na giao điện tốc độ cao siêu cao từ 50 M b/s đến 2,4 Gbits/s để chuyển mạch mà đạt tới tốc độ 80 Gbíts/s mạng đờng trục - Khả nng ghép kênh thống kê luồng tế bào ATM qua hệ thống chuyển mạch ATM ồng thời phải có khả nng thực nhanh việc xử lý tốc độ lỗi bít, trễ khả nng thông tin theo yêu cầu dịch vụ hệ thống chuyển mạch ATM Với khái niệm VPI/VCI đờng dẫn bng rộng khổng lồ, việc thực chức nng chuyển mạch nói chung phải kết hợp tốt chế xử lý cứng (HW) mềm (SW), trọng tng cờng xử lý cứng giảm nhẹ chế xử lý mềm để tng tốc độ hiệu xử lý toàn - Có khả nng thực tạo kênh quảng bá, nhiều đích điểm-nối-điểm