giáo trình kĩ thuật chuyển mạch

TỔNG QUAN (Overview) Writen by Master Nhat Vien Nguyen Duy 2004 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung ! ! ! Tổng quan Lịch sử phát triển Phương thức chuyển mạch Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page https://fb.com/tailieudientucntt Tổng quan ! ! ! ! ! Khái niệm Các dịch vụ viễn thông Các loại dịch vụ viễn thông Mạng viễn thông Chuyển mạch Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page https://fb.com/tailieudientucntt Khái niệm ! ! ! ! Truyền thông (Communication) tất trao đổI, vận chuyển thơng tin hình thức hính thức khác Ví dụ: Bạn đọc tài liệu này, tờ báo đọc sáng nay, chuyến tàu chở bạn từ Tp Hồ Chí Minh đến Thủ Hà nội, bạn lấy thông tin từ Internet, bạn xem tivi, bạn gọi điện … Viễn thông ví dụ sau, vậy, viễn thơng (Telecommunication) truyền thơng qua khoảng cách địa lý Tele có nghĩa từ xa, biểu thị bắt cầu qua khoảng cách địa lý, viễn thông trao đổi thơng tin từ xa Hình 1-1 Sự trao đổi thông tin hai thành phố Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page https://fb.com/tailieudientucntt Khái niệm ! Vật mang dịch vụ: Là cc trang thiết bị sử dụng để hỗ trợ cho dịch vụ Hình 1-2 Vật mang dịch vụ điện thoại Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page https://fb.com/tailieudientucntt Các dịch vụ viễn thơng Hình 1-3 Các dịch vụ viễn thơng Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page https://fb.com/tailieudientucntt Các loại dịch vụ viễn thông ! ! ! ! ! ! Trên quan điểm điều hành mạng, dịch vụ viễn thông gồm: Dịch vụ sở: Là dịch vụ cung cấp mạng viễn thông Dịch vụ giá trị gia tăng: Là dịch vụ mở rộng dịch vụ sở, người sử dụng dùng dịch vụ phải nộp mức phí cụ thể Ví dụ theo dõi tỷ giá thị trường qua số điện thoại đó, dịch vụ hướng dẫn, chuyển đổi ngôn ngữ Dịch vụ bổ sung phân bố: Là dịch vụ xây dựng dịch vụ viễn thông sở Ví dụ chuyển tiếp gọi vơ điều kiện, chờ gọi, dịch vụ báo thức Dịch vụ bổ sung tập trung (dịch vụ mạng thông minh IN): IN (Interligent Network) thực mạng cung cấp định vị tập trung thông minh, cho phép điều khiển định tuyến, tính cước linh hoạt Ví dụ điện thoại trả tiền trước, điện thoại bình chọn… Một số dịch vụ có kết hợp dịch vụ mạng thông minh với dịch vụ giá trị gia tăng Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page https://fb.com/tailieudientucntt Mạng viễn thông ! ! ! ! Mạng viễn thông tất trang thiết bị kỹ thuật sử dụng để trao đổi thông tin đối tượng sử dụng mạng Các thành phần mạng viễn thông: Thiết bị đầu cuối: Chuyển đổi tín hiệu thân thuộc với người thành tín hiệu chuyển tải mạng tuỳ thuộc lại hình dịch vụ Node chuyển mạch: Cung cấp nối kết cho đối tượng theo yêu cầu, thực chức năng: ! ! ! ! Xử lý thông tin: xử lý, cung cấp thông tin Chuyển mạch Phương tiện truyền dẫn: Liên kết hai thành phần tuỳ thuộc mơi trường, địa hình sử dụng hệ thống truyền dẫn thích hợp cáp đồng, vi ba, vệ tinh, quang… Phần mềm: Hỗ trợ thành phần hoạt động có hiệu Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page https://fb.com/tailieudientucntt Mạng viễn thông Phương tiện truyền dẫn Thiết bị đầu cuối Thiết bị đầu cuối Phần mềm Node chuyển mạch Hình 1-4 Các thành phần mạng viễn thông Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch ! ! Chuyển mạch thiết lập nối kết theo yêu cầu để truyền thông tin từ ngõ vào yêu cầu đến ngõ yêu cầu tập ngõ vào ngõ (ITU-T) Mục đích:Thiết lập đường truyền thơng tin qua mạng theo cấu trúc cố định biến động Hình 1-5 Chuyển mạch Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 10 https://fb.com/tailieudientucntt Các hệ thống số điều khiển máy tính ! ! ! Năm 1960, tổng đài điều khiển số xây dựng Mỹ 1968 Châu Âu Hệ tổng đài gọi tổng đài điều khiển chương trình ghi sẵn SPC (Stored Program Control) Hình 1-7 Tổng đài SPC Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 14 https://fb.com/tailieudientucntt Các node chuyển mạch cho thông tin liệu ! ! Lý do: Nhu cầu sử dụng thông tin liệu phát triển mạnh, dẫn đến phân biệt mạng chuyển mạch kênh dự liệu Chuyển mạch gói Frame Relay Hình 1-8 Chuyển mạch liệu Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 15 https://fb.com/tailieudientucntt Các node cho N-ISDN ! Phát triển cho mạng tích hợp dịch vụ, N-ISDN xem kết hợp tổng đài điện thoại với chuyển mạch liệu Hình 1-9 ISDN Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 16 https://fb.com/tailieudientucntt Các node cho B-ISDN ! ! ! Các hệ thống chuyển mạch trước đáp ứng hai điều kiện: băng thông, thời gian thực B-ISDN cung cấp dịch vụ yêu cầu băng thông thời gian thực Đang tiêu chuẩn hố (ATM, MPLS) Hình 1-10 Nhu cầu băng thông rộng Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 17 https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch quang ! ! Phục vụ cho trao đổi thông tin tốc độ cao (hàng Gbits/s) Hướng tới mạng toàn quang (chuyển mạch điện tử - điều khiển điện tử " chuyển mạch quang-điều khiển điện tử " chuyển mạch quang-điều khiển quang) Hình 1-11 Sự phát triển hệ thống chuyển mạch Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 18 https://fb.com/tailieudientucntt Phương thức chuyển mạch ! ! ! ! ! ! Chuyển Chuyển Chuyển Chuyển Chuyển Chuyển mạch mạch mạch mạch mạch mạch kênh tin gói khung tế bào nhãn đa giao thức Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 19 https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch kênh ! ! Là loại chuyển mạch phục vụ trao đổi thông tin cách cấp kênh dẫn trực tiếp đối tượng sử dụng Xử lý gọi tiến hành qua giai đoạn: ! ! ! Thiết lập đường dẫn dựa vào cầu trao đổi thơng tin Duy trì kênh dẫn suốt thời gian trao đổi thơng tin Giải phóng kênh dẫn đối tượng sử dụng hết nhu cầu trao đổi Hình 1-12 Chuyển mạch kênh Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 20 https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch kênh ! ! ! ! ! ! ! ! Đặc điểm: Thực trao đổi thông tin user trục thời gian thực Các user làm chủ kênh dẫn tỏng suốt ứua trình trao đổi Hiệu suất thấp u cầu độ xác thơng tin khơng cao Nội dung trao đổi không mang thông tin địa Phù hợp với dịch vụ thoại Khi lưu lượng tăng đến ngưỡng gọi bị khoá, mạng từ chối yêu cầu kết nối đến Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 21 https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch tin ! ! ! Là loại chuyển mạch phục vụ trao đổi thông tin tin điện tín, thư điện tử, file… Thiết bị đầu cuối gởi đến node chuyển mạch tin mang thơng tin địa đích Tại đây, tin thu nhận, xử lý (chọn đường) hàng chờ truyền Phương pháp gọi store and forward địa Hình 1-13 Chuyển mạch tin Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 22 https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch tin ! Thời gian trễ: Td=tnhận+txử lý+tsắp hàng ! ! ! ! ! ! ! ! Đặc điểm: Khơng có mối liên hệ thời gian thực user Kênh dẫn không dành riêng cho user (dùng chung đường truyền) Hiệu suất cao u cầu độ xác Nội dung có địa Áp dụng cho số liệu Vẫn chấp nhận gọi lưu lượng mạng cao Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 23 https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch gói ! ! ! Bản tin chia thành gói với chiều dài xác định, gói có phần header mang thơng tin địa thứ tự gói Mỗi gói qua node tiến hành theo phương pháp store and forward chuyển mạch tin Tại đầu thu tiến hành sáp xếp gói trở lại Trong gói ln có trường kiểm tra để đảm bảo gói truyền khơng lỗi qua chặng ! header Hình 1-14 Chuyển mạch gói Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 24 https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch gói ! ! ! ! ! ! ! ! Đặc điểm: Trao đổi thông tin không theo thời gian thực nhanh chuyển mạch tin Đối tượng sử dụng không làm chủ kênh dẫn Hiệu suất cao Thích hợp truyền số liệu Việc kiểm tra lỗi chặng đảm bảo gói truyền khơng lỗi lại làm giảm tốc độ truyền gói qua mạng Băng thơng thấp, tốc độ thấp Phù hợp với mạng truyền dẫn chất lượng thấp Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 25 https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch khung ! ! ! ! ! ! ! Chuyển mạch khung dựa chuyển mạch gói, tin chia thành khung có kích thước xác định Hạn chế chức kiểm tra lỗi điều khiển luồng Tốc độ truyền dẫn cải thiện đáng kể so với chuyển mạch gói Hoạt động chủ yếu lớp 2, với mục đích lớn tạo mạng riêng ảo VPN (Virtual Private Network) cho khách hàng Băng thông không cố định cho user mà phân phối cách linh hoạt Phức tạp tốc độ bit thay đổi Khả đến 40Mbps so với 2Mbps chuyển mạch gói Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 26 https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch tế bào ! ! ! ! ! ! ! Các loại chuyển mạch kể không đáp ứng yêu cầu băng thông thời gian thực số dịch vụ Chuyển mạch tế bào chia tin thành tế bào (cell) có kích thước nhỏ cố định Xử lý nhanh Chuyển tiếp nhanh Tốc độ đạt đến 600Mbps Khả phục vụ dịch vụ tốc độ bit thay đổi cố định Tính thời gian thực hướng đến chuyển mạch kênh Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 27 https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch nhãn đa giao thức ! ! ! ! ! ! ! ! Internet phát triển mạnh điều thiếu sống Các dịch vụ đa số áp dụng IP (Internet Protocol) Nhưng Internet gặp trở ngại thời gian thực băng thông Giải pháp IP over ATM đề xuất gặp khó khăn kỹ thuật Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS (Multiple Protocol Label Switching) đơn giản hoá việc chuyển tiếp cho router bên Tốc độ ATM Giá thành rẻ Đơn giản Switching Engineering CuuDuongThanCong.com Page 28 https://fb.com/tailieudientucntt ... https://fb.com/tailieudientucntt Phương thức chuyển mạch ! ! ! ! ! ! Chuyển Chuyển Chuyển Chuyển Chuyển Chuyển mạch mạch mạch mạch mạch mạch kênh tin gói khung tế bào nhãn đa giao thức Switching Engineering... chọn đường dẫn thay Hệ thống chuyển mạch chéo Năm 1937, hệ thống chuyển mạch chéo đời Thời gian chuyển mạch nhanh, lỗi, đơn giản Là sở phát triển hệ thống chuyển mạch sau Switching Engineering... Các hệ thống số điều khiển máy tính Các node chuyển mạch cho thông tin liệu Các node chuyển mạch cho N-ISDN Các node chuyển mạch cho B-ISDN Chuyển mạch quang Switching Engineering CuuDuongThanCong.com