ĐIỆN tử VIỄN THÔNG c2 1 mạng chuyển mạch kênh w stallings khotailieu

CHƯƠNG MẠNG CHUYỂN MẠCH KÊNH (Circuit Switching Network) Nội dung  Khái niệm ứng dụng  Các kỹ thuật chuyển mạch kênh   Tìm đường  Điều khiển tín hiệu Hệ thống SS7 CSE 501035 – Data Communication Mạng chuyển mạch  Mạng chuyển mạch    Truyền dẫn khoảng cách xa thông thường thực mạng node chuyển mạch Các nodes không quan tâm đến nội dung liệu truyền Thiết bị đầu cuối trạm     Computer, terminal, phone, etc Tập hợp node kết nối tạo thành mạng truyền thông Dữ liệu truyền cách chuyển từ node sang node khác Node mạng    Các node kết nối với node khác kết nối với trạm node khác Kết nối từ node đến node khác thông thường phân/hợp (FDM TDM) Mạng thông thường kết nối cục  Kết nối dư thừa cần thiết cho tính tin cậy mạng CSE 501035 – Data Communication Mạng chuyển kênh CSE 501035 – Data Communication Chuyển mạch kênh   Đường truyền thông dành riêng trạm giai đoạn    Tạo kết nối Truyền liệu Ngắt kết nối  Phải có khả chuyển mạch khả kênh truyền để tạo kết nối  Phải có thơng minh việc tìm đường  kỹ thuật chuyển mạch   Chuyển mạch theo không gian (Space Division Switching) Chuyển mạch theo thời gian (Time Division Switching) CSE 501035 – Data Communication Chuyển mạch kênh - Ứng dụng     Giai đoạn tạo kết nối tốn thời gian Một kết nối tạo, trình truyền liệu “trong suốt” Được phát triển để dùng ứng dụng truyền dẫn thoại (phone) Không hiệu   Khả kênh dành riêng suốt thời gian kết nối Nếu khơng có liệu để truyền, khả truyền bị lãng phí CSE 501035 – Data Communication Chuyển mạch kênh - Ứng dụng  Ứng dụng tiếng nói  Mạng điện thoại cơng cộng (Public Telephone Network)    PBX (Private Branch Exchange)    Cung cấp khả trao đổi điện thoại máy công ty hay tổ chức (buildings, clusters, ) Cung cấp khả kết nối đến mạng điện thoại công cộng Mạng kết nối riêng (Private Wire Area Network)    Cung cấp kết nối hai chiều cho việc trao đổi tín hiệu tiếng nói máy mạng điện thoại Cuộc gọi thiết lập hai thuê bao phạm vi quốc gia hay quốc tế Cung cấp khả kết nối sites khác Thông thường dùng để kết nối PBX thuộc công ty hay tổ chức lại với Ứng dụng liệu  Chuyển mạch liệu: cung cấp khả kết nối máy tính trạm đầu cuối site cục vào mạng điện thoại CSE 501035 – Data Communication Mạng chuyển mạch kênh công cộng  Thuê bao   Kết nối cục (Local Loop)    Kết nối thuê bao (Subscriber loop) Kết nối với mạng Bộ trao đổi chuyển mạch    Thiết bị kết nối vào mạng Trung tâm chuyển mạch End office – hỗ trợ thuê bao Trung kế   Nhánh kết nối trao đổi chuyển mạch Phân/hợp kênh CSE 501035 – Data Communication Kết nối mạch CSE 501035 – Data Communication Bộ chuyển mạch kênh  Chuyển mạch số  Cung cấp đường truyền “trong suốt” thiết bị  Giao tiếp mạng  Đơn vị điều khiển  Tạo kết nối  Theo nhu cầu thiết bị kết nối  Xử lý yêu cầu ack  Xác định thiết bị đích rảnh  Xây dựng đường truyền  Duy trì kết nối  Ngắt kết nối CSE 501035 – Data Communication 10 Time–Multiplexed Switching  Một biến đổi phương pháp chuyển mạch theo thời gian ngõ nhập dòng TDM  Cấu hình chuyển mạch thay đổi time slot  Thường sử dụng kết hợp với phương pháp TSI để tạo chuyển mạch đa tầng  Để trách blocking, cấu hình tối thiểu tầng  Cấu hình thơng thường      TST TSSST STS SSTSS TSTST CSE 501035 – Data Communication 19 Time–Multiplexed Switching CSE 501035 – Data Communication 20 Tìm đường  Chức   Các yêu cầu đặt vấn đề tìm đường     Xác định kết nối từ thuê bao gọi đến thuê bao gọi qua loạt chuyển mạch trung kế Độ tin cậy Hiệu Khả chịu đựng lỗi (khả co giãn) Các phương pháp tìm đường  Trực tiếp (Direct Routing) Đường hai thuê bao cố định thiết lập từ trước  Mạng điện thoại công cộng   Phân cấp (Alternate Hierachical Routing) Các chuyển mạch kết nối theo cấu trúc phân cấp  Các trung kế (trunk) kết nối thêm vào để cung cấp đường thay thế, khả cân tải chịu đựng lỗi hệ thống   Tìm đường động (Dynamic Routing) Cho phép thay đổi việc tìm đường tùy theo lưu thơng mạng  Dùng cấu trúc ngang cấp cho node mạng  CSE 501035 – Data Communication 21 Tìm đường động  Đường thiết lập hai thuê bao thay đổi tùy theo khả tải băng thông đường truyền thời điểm thiết lập kết nối  Một số phương pháp tìm đường động  Dựa vào thống kê biến động mạng (tải, băng thông, ) theo thời gian, gọi Time-dependent Routing   Dựa vào biến động mạng (tải, băng thơng, ) để trao đổi cập nhật thơng tin tìm đường node mạng, từ tìm đường tối ưu cập nhật vào bảng routing node chuyển mạch mạng, gọi State-dependent Routing   Alternate routing Adaptive routing Kết hợp hai phương pháp CSE 501035 – Data Communication 23 Alternate routing  Các đường trạm (end office) liệt kê trước  Bộ chuyển mạch nguồn chọn lựa đường thích hợp  Các đường liệt kê theo thứ tự ưu tiên   Ưu tiên kết nối trực tiếp Các đường khác sử dụng thời điểm khác CSE 501035 – Data Communication 24 Adaptive routing   Cho phép chuyển mạch phản ứng lại với tình hình lưu thơng mạng Chi phí lớn cho việc quản trị   Các chuyển mạch phải trao đổi thông tin để biết tình trạng mạng DTM (dynamic traffic management)    Northern Telecom Dùng điều khiển trung tâm để tìm đường dự phòng có nghẽn mạng Mỗi chuyển mạch A cập nhật thông tin sau cho điều khiển trung tâm Số trung kế rảnh để đến điểm lân cận A  Hiệu suất sử dụng CPU A  Đo lưu lượng từ A đến B (không thể nối trực tiếp)   Bộ chuyển mạch trung tâm cho biết đường “tốt” đường nối trực tiếp khơng khả CSE 501035 – Data Communication 25 Điều khiển tín hiệu  Chức  Giám sát (Supervisory) Điều khiển trình sử dụng tài nguyên (khởi động thiết lập gọi, kết thúc gọi, )  Giám sát thông tin liên quan đến trạng thái gọi (cuộc gọi không thành công, gọi kết thúc, tín hiệu rung chng)   Địa (Address) Cung cấp chế để phân biệt thuê bao tham gia vào gọi hay giám sát thông tin liên quan đến địa thuê bao (gọi gọi) số điện thoại, mã vùng, mã quốc gia,…  Cấu trúc địa hỗ trợ vấn đề tìm đường, phương pháp tìm đường phân cấp   Thơng tin gọi   Được truyền đến người gọi để cung cấp thông tin thiết lập kết nối (tone) Quản trị mạng  Các tín hiệu điều khiển dùng để quản trị mạng lấy thông tin trạng thái thuê bao (các gọi thành công, thời gian kết nối, thơng tin tính cước, …) trạng thái thiết bị (thiết bị chuyển mạch, trung kế, thông tin chuẩn đoán, …) CSE 501035 – Data Communication 26 Tín hiệu điều khiển CSE 501035 – Data Communication 27 Giai đoạn điều khiển tín hiệu  Giữa thuê bao (subscriber) mạng (network)   Bên nội mạng (internal network)    Phụ thuộc thiết bị thuê bao chuyển mạch Quản lý gọi thuê bao mạng Phức tạp Thông thường kỹ thuật điều khiển tín hiệu khác dùng hai giai đoạn này, chuyển mạch cục mà thuê bao kết nối vào phải cung cấp chế ánh xạ chế điều khiển tín hiệu từ thuê bao vào network chế điều khiển tín hiệu bên network CSE 501035 – Data Communication 30 Kỹ thuật điều khiển tín hiệu  Inchannel Signaling   Dùng chung kênh truyền cho tín hiệu điều khiển gọi ? khơng đòi hỏi thêm phương tiện truyền dẫn Inband Các tín hiệu điều khiển có tần số với tín hiệu thoại  Có thể truyền đâu mà tín hiệu thoại đến  Không thể thiết lập gọi đường truyền thoại hỏng/có lỗi   Out-of-band Tín hiệu thoại khơng dùng đủ băng thơng 4kHz  Băng thơng hẹp dư thừa dùng cho tín hiệu điều khiển  Có thể truyền khơng có tín hiệu thoại  Cần thêm thiết bị  Tốc độ tín hiệu điều khiển chậm (băng thơng nhỏ)   Nhược điểm Tốc độ truyền hạn chế  Trì hỗn quay số kết nối  Khắc phục cách sử dụng common channel signaling  CSE 501035 – Data Communication 31 Kỹ thuật điều khiển tín hiệu  Common Channel Signaling  Các tín hiệu điều khiển truyền kênh truyền độc lập với kênh truyền thoại  Một kênh tín hiệu điều khiển chung cho số kênh thuê bao  Giảm đáng kể thời gian thiếp lập kết nối, độ tin cậy cao chế khác  Associated Mode  Kênh tín hiệu chung kèm với đường trung kế liên kết chuyển mạch  Disassociated Mode  Cần node phụ (các điểm trung chuyển tín hiệu)  Thực chất mạng riêng biệt CSE 501035 – Data Communication 32 Cấu hình "common – channel" CSE 501035 – Data Communication 33 Common vs In Channel Signaling CSE 501035 – Data Communication 34 Common vs In Channel Signaling CSE 501035 – Data Communication 35 Đọc thêm  W Stallings, Data and Computer Communications (6 th edition), Prentice Hall 2003, chapter 10 CSE 501035 – Data Communication 42 ... thông thường kết nối cục  Kết nối dư thừa cần thiết cho tính tin cậy mạng CSE 5 010 35 – Data Communication Mạng chuyển kênh CSE 5 010 35 – Data Communication Chuyển mạch kênh   Đường truyền thông. .. signaling  CSE 5 010 35 – Data Communication 31 Kỹ thuật điều khiển tín hiệu  Common Channel Signaling  Các tín hiệu điều khiển truyền kênh truyền độc lập với kênh truyền thoại  Một kênh tín hiệu...   Nhánh kết nối trao đổi chuyển mạch Phân/hợp kênh CSE 5 010 35 – Data Communication Kết nối mạch CSE 5 010 35 – Data Communication Bộ chuyển mạch kênh  Chuyển mạch số  Cung cấp đường truyền “trong