Circuit switching networks (MẠNG VIỄN THÔNG SLIDE)

Bài giảng Mạng Viễn thông (33BB) Bài Circuit-Switching Networks Circuit Switches The Telephone Network Signaling Traffic and Overload Control in Telephone Networks Cellular Telephone Networks Mạng chuyển mạch Kênh  Kênh dành riêng giữa đầu khách hàng   Kênh có thể bao gồm nhiều dạng khác      Khách hàng có thể là người hoặc thiết bị (router or switch) Đường dành riêng để truyền dẫn dòng điện Các khe thời gian dành riêng để truyền các mẫu thoại Các khung dành riêng để truyền các khung tín hiệu Các bước sóng dành riêng để truyền các tín hiệu quang Các mạng chuyển mạch kênh yêu cầu:   Ghép kênh & chuyển mạch các kênh Báo hiệu & điều khiển để thiết lập các kênh Trần Xuân Nam/HVKTQS Phương pháp phát triển mạng • Sử dụng chủn mạch: Mợt chủn mạch cung cấp mạng cho một nhóm người dùng; Ví dụ: một chuyển mạch điện thoại kết nối một vùng nội hạt • Network • • Access network Sử dụng chuyển mạch kết hợp ghép kênh: Một bộ ghép kênh kết nối mạng Ví dụ: một đường truyền tốc độ cao kết nối chuyển mạch Trần Xuân Nam/HVKTQS Phương pháp phát triển mạng 1* b a (a) Metropolitan network A có thể xem một mạng Access Subnetworks a A A c (b) National network xem mạng của các Regional Subnetworks (including A) b d Mạng thành phố c d Mạng của các Access Subnetworks A Các đường Tốc độ Cao Network of Regional Trần Xuân Nam/HVKTQS Subnetworks  National & International Chapter Circuit-Switching Networks Circuit Switches Network: Links & Switches   Kênh (circuit) bao gồm các tài nguyên dành riêng cho một chuỗi các tuyến (links) & chuyển mạch (switches) qua mạng Chuyển mạch Kênh (circuit switch) nối các link đầu vào tới các links đầu Switch Network Switch User n … User n – User Trần Xuân Nam/HVKTQS N Connection of inputs to outputs … Link Control N Các dạng Chuyển mạch Kênh   Chuyển mạch Phân chia Không gian (Space-Division switches)  Tạo kết nối vật lý giữa inputs và outputs  Crossbar switches  Multistage switches Chuyển mạch Phân chia Thời gian (Time-Division switches)  Time-Slot  Interchange (TSI) Switching Ghép lai kết hợp chuyển mạch Time & Space  Chuyển mạch TST (Time-space-time switches) Trần Xuân Nam/HVKTQS Crossbar Space Switch    Chuyển mạch là một mảng N x N các điểm nối Nối một đầu vào đến một đầu bằng cách đóng điểm nối Không bị ngẽn: bất kỳ input có thể nối đến output Phức tạp: N2 điểm nối …  N …  Mong muốn giảm số điểm nối: Multistage switch Trần Xuân Nam/HVKTQS N –1 N Multistage Space Switch    Xây dựng chuyển mạch lớn gồm nhiều tầng (multistage) chuyển mạch n inputs tới tầng thứ nhất chia sẻ k đường tới các chuyển mạch crossbar trung gian Chọn k lớn sẽ có nhiều tổng đài trung gian, nên có nhiều đường tới đầu ra, chuyển mạch ít bị nghẽn 2(N/n)nk + k (N/n)2 crosspoints 1 nk N/n  N/n kn … kn N/n  N/n k Trần Xuân Nam/HVKTQS nk N/n kn kn nk … N inputs N/n  N/n … nk N/n N outputs Ví dụ: Thiết kế Clos Switch Crossbar chip, Circa 2002, của Mindspeed Tech Inc., có các chỉ tiêu sau: Sử dụng Circa 2002 để thiết kế switch 1152x1152 không bị nghẽn 8x16 144144 16x8 16x8 144x144 8x16 2 16x8  N=1152, n=1152/144=8 Số switch tầng (8x16): N/n=144 Số switch tầng (144x144): k>=2n-1=15, chọn k=16 Số switch tầng (16x8): 144 Tổng throughput: 3.125x1152=3.6 Tbps!  Chú ý: crossbar switch 144x144 có thể chia nhỏ thành nhiều switch    Trần Xuân Nam/HVKTQS 8x16 144 …  16x8 144x144 N/n 16 1152 outputs  8x16 …  144 inputs x 144 outputs, 3.125 Gbps/line Tổng throughput của Crossbar chip: 144 line x 3.125 Gbps/line=450 Gbps …  1152 inputs  Bài tập  Xét   trường hợp N=1024, Tính số điểm nối nhỏ nhất thiết kế một switch tầng theo điều kiện không nghẽn mạch Clos? So sánh số điểm nối tính được với số điểm nối trường hợp sử dụng crossbar switch một tầng Đáp án: Cmin=193.536 Trần Xuân Nam/HVKTQS Thiết kế Multistage thực tế   Thực tế các telephone switch sử dụng k