Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch Giáo trình kỹ thuật chuyển mạch
TỔNG QUAN (Overview) 2004 Nội dung ! ! ! Tổng quan Lịch sử phát triển Phương thức chuyển mạch Switching Engineering Page Tổng quan ! ! ! ! ! Khái niệm Các dịch vụ viễn thông Các loại dịch vụ viễn thông Mạng viễn thông Chuyển mạch Switching Engineering Page 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 thơng ví dụ sau, vậy, viễn thông (Telecommunication) truyền thông qua khoảng cách địa lý Tele có nghĩa từ xa, biểu thị bắt cầu qua khoảng cách địa lý, viễn thông trao đổi thông tin từ xa Hình 1-1 Sự trao đổi thơng tin hai thành phố Switching Engineering Page 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 Page Các dịch vụ viễn thơng Hình 1-3 Các dịch vụ viễn thông Switching Engineering Page 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 thơng 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 Page 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 môi 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 Page 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 Page 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 thông tin qua mạng theo cấu trúc cố định biến động Hình 1-5 Chuyển mạch Switching Engineering Page 10 Đặc điểm Các cell có độ dài cố định kích thước bé nên trễ nhỏ xử lý đơn giản ! Sử dụng thiết bị truyền dẫn số tốc độ cao với khả kiểm soát lỗi, cho phép tin mức tuyến đơn giản ! Sử dụng ATDM việc ghép luồng tín hiệu vào khối có kích thước cố định gọi cell ATM ! Cho phép sử dụng băng thơng động, nghĩa có nhiều kênh cần gởi liệu lượng băng thơng sử dụng lớn, kênh gởi lượng băng thơng sử dụng nhỏ cịn tồn băng thơng cịn lại dùng cho kênh khác muốn kết nối vào mạng ! Khơng kiểm sốt luồng hay sửa lỗi mức tuyến mà kiểm soát luồng thực sở đầu cuối đến đầu cuối phụ thuộc vào ứng dụng ! Switching Engineering Page 27 Tế bào ATM Tế bào ATM gồm phần: Phần header: 5bytes mang thơng tin mạng có khác bit gữa giao diện người dùng-mạng (UNI User Network Interface) giao diện mạng-mạng (NNI Network Network Interface) Phần payload 48 bytes mang thông tin người dùng truyền tải qua mạng mà không bị xử lý ! ! ! GFC VPI VPI VCI PT 2 CLP 4 VPI VPI VCI VCI VCI VCI VCI PT CLP HEC HEC Header NNI Header UNI Hình 5-13 Cấu trúc header tế bào ATM Switching Engineering Page 28 Tế bào ATM Trường điều khiển luồng chung GFC (Generic Flow Control) gồm bits, bits dùng để điều khiển bits dùng cho tham số GFC áp dụng giao diện UNI, sử dụng cho kết nối điểm tới điểm điểm tới nhiều điểm ! Trường định tuyến VPI (Virtual Path Identifier), VCI (Virtual Circuit Identifier): Đối với giao diện UNI có 24 bits (8 bits VPI 16 bits VCI) cịn giao diện NNI có 28 bits (12 bits VPI 16 bits VCI) ! ! ! ! VCI gọi định danh kênh ảo, giá trị VCI có ý nghĩa tuyến từ nút đến nút mạng, trao đổi thông tin kết thúc giá trị VCI giải phóng để dùng cho kết nối khác VPI định danh đường ảo, sử dụng giống VCI để thiết lập kết nối VP cho số kết nối kênh ảo Tổ hợp VCI VPI tạo thành tổ hợp cho nối kết Switching Engineering Page 29 Tế bào ATM Kiểu tải trọng PT (Payload Type) có bits sử dụng để phân biệt tế bào truyền qua kênh ảo phân biệt thông tin mạng hay thông tin người dùng !Độ ưu tiên tế bào CLP (Cell Loss Priority) gồm bit, sử dụng để loại bỏ tế bào có CLP =1 mạng trình trạng tắc nghẽn !Trường điều khiển lỗi tiêu đề HEC (Header Error Check) gồm bits, HEC tạo phép tính CRC byte đầu tiêu đề để phát sửa sai Phần sửa sai phần tiêu đề tế bào không sửa phần tải trọng ! Switching Engineering Page 30 Tế bào ATM Tế bào A Tế bào A Tế bào UA Tế bào UA Lớp ATM SAP Lớp Vật lý Tế bào I Tế bào V Tế bào IV SAP: Service Access Point Tế bào I Hình 5-14 Các kiểu tế bào ATM Switching Engineering Page 31 Tế bào ATM Tế bào rỗi I (Idle cell): Được sử dụng lớp vật lý để thích ứng tốc độ tế bào ATM với tốc độ truyền dẫn cách sử dụng tiêu đề định nghĩa trước !Tế bào có hiệu lực V(Valid cell) tế bào có HEC hợp lệ, không lỗi !Tế bào không hiệu lực IV(Invalid cell) tế bào có HEC bị sai, chúng bị loại lớp vật lý !Tế bào gán A(Assigned cell) mang thơng tin có hiệu lực cho dịch vụ lớp cao có tiêu đề Chúng tạo lớp ATM với tiêu đề thích hợp để thực chức định hướng !Tế bào không gán UA(Unassigned cell) chứa thông tin không hiệu lực chứa tiêu đề định nghĩa trước Thông thường dùng cho chức OAM, báo hiệu ! Switching Engineering Page 32 Cấu trúc phân lớp ATM mô hình tham chiếu B-ISDN ! ! ! ! Mơ hình tham chiếu giao thức B-ISDN Lớp vật lý Lớp ATM Lớp thích ứng ATM (AAL) Switching Engineering Page 33 Mơ hình tham chiếu giao thức B-ISDN ! B-ISDN dựa sở ISDN, bổ sung thêm thành phần để thành B-ISDN PRM (Protocol Reference Mode) User Plane Các lớp cao Control Plane Các lớp cao Lớp thích ứng ATM (AAL) Lớp ATM Quản lý mặt phảng Quản lý lớp Mặt phẳng quản lý Lớp vật lý Hình 5-15 Mơ hình tham chiếu giao thức B-ISDN Switching Engineering Page 34 Mơ hình tham chiếu giao thức B-ISDN Mặt phẳng quản lý thực chức liên quan đến quản lý giao thức B-ISDN, mặt phẳng quản lý chia thành hai lớp con: ! Quản lý mặt phẳng (Plane Management) thực tất chức liên quan đến toàn hệ thống từ đầu cuối đến đầu cuối Nhiệm vụ phối hợp làm việc mặt phẳng khác !Quản lý lớp (Layer Management ) chia thành lớp khác thực chức quản lý liên quan đến tài nguyên thông số thực thể, lớp quản lý lớp xử lý dịng thơng tin OAM tương ứng ! Mặt phẳng điều khiển: Có cấu trúc phân lớp, nhiệm vụ kết nối kênh dẫn, xử lý gọi chức báo hiệu liên quan tới việc thiết lập, trì, giám sát giải phóng nối kết ! Mặt phẳng người dùng: Truyền thơng tin người sử dụng, bao gồm chế liên quan đến điều khiển luồng, điều khiển tắc nghẽn, chống lỗi ! Switching Engineering Page 35 Lớp vật lý ! Gồm hai phân lớp: ! Phân lớp PM (Physical Medium Sublayer): ! ! ! Thu thập tổ chức tế bào ATM chuyển xuống từ lớp ATM truyền đến đường truyền vật lý ngược lại Cung cấp thông tin liên quan đến môi trường vật lý, thông tin định thời bit Phân lớp TC (Convergence Transmission Sublayer): ! ! ! Thực chức bổ sung, lấy tế bào trống (tế bào truyền khơng có tế bào truyền đi) Định dạng khung Chuyển đổi luồng tế bào ATM thành luồng mã hố bít liệu Switching Engineering Page 36 Lớp vật lý ! Thực chức năng: ! ! ! ! ! ! ! Chức môi trường vật lý (sợi quang, phát/nhận quang, nối…) Chức thông tin đồng bit (cần thiết chuyển đổi tín hiệu truyền dẫn) Chức tạo định dạng khung (đối với trường hợp truyền dẫn phi ATM SDH, G.702) Chức thích ứng khung truyền (thích ứng với mơ trường truyền dẫn phi ATM) Chức xác định biên tế bào (xác định tế bào dòng tế bào) Chức tạo xác định HEC (tạo kiểm tra HEC header ATM) Chức phân định tốc độ tế bào (ghép thêm tế bào rỗi để thích ứng tốc độ) Switching Engineering Page 37 Lớp ATM ! Thực chức năng: ! ! ! ! Chức n ng ghép tách tế bào: ghép tế bào ATM với luồng ảo kênh ảo khác để tạo nên dòng tế bào tổng hợp, ngược lại Trong đó, tế bào ghép khơng thiết phải dịng tín hiệu liên tục Chức n ng chuyển đổi tế bào VPI/VCI: yêu cầu tổng đài ATM hay nút nối chéo ATM Nó ghép giá trị vào giá trị trường VPI/VCI Chức n ng tạo định danh header tế bào: dùng cho điểm xác định lớp ATM để tạo định danh byte đầu header tế bào ATM Nó ghép thơng tin nhận từ lớp bậc cao đến trường tương ứng để tạo header tế bào thực q trình ngược lại để định danh header Ngồi dịch tín hiệu định danh điểm truy nhập dịch vụ SAPI thành tín hiệu VPI VCI Chức n ng điều khiển dòng chung: điều khiển việc truy nhập dịng thơng tin UNI Trong trường hợp này, thơng tin điều khiển dịng chuyển vào tế bào định không định Switching Engineering Page 38 Lớp thích ứng ATM ! ! AAL (ATM Adaptation Layer) giải công việc cung cấp lớp ATM với dịch vụ khách hàng yêu cầu CCITT định nghĩa lớp sau: ! ! ! ! Dịch vụ lớp A: Dùng cho điện thoại voice, audio video, yêu cầu tốc độ bit không đổi Dịch vụ lớp B: Các dịch vụ video, audio có tốc độ bit thay đổi dùng cho truyền hình hội nghị tốc độ bit phụ thuộc vào tính động trường Dịch vụ lớp C+D: Các dịch vụ có tốc độ bit thay đổi khơng u cầu thời gian thực nguồn đích Switching Engineering Page 39 Lớp thích ứng AAL Bảng 5-3 Phân loại lớp thích ứng ATM Thuộc tính Lớp A Lớp B Lớp C Lớp D Tốc độ bit CBR VBR VBR VBR Chế độ kết nối Nối kết có hướng Nối kết có hướng Nối kết có hướng Khơng nối kết Yêu cầu thời gian thực Yêu cầu thời gian thực Không yêu cầu thời gian thực Không yêu cầu thời gian thực AAL-1 AAL-2 AAL-3/4&5 AAL-3/4&5 Quan hệ thời gian Kiểu dịch vụ AAL Ứng dụng Chuyển mạch kênh Nx64 voice Chuyển mạch Chuyển mạch gói khung Voice+Video Switching Engineering LAN, IP, SMDS Page 40 Lớp thích ứng AAL Bảng 5-4 Các chức đại diện Loại AAL Chức n ng đại diện AAL-1 Chuyển SDU tốc độ bit theo tốc độ Chuyển thông tin thời gian phát thu Chỉ thị việc xác nhận lỗi AAL-2 Chuyển SDU theo tốc độ thay đổi Chuyển thông tin thời gian phát thu Chỉ thị việc xác nhận lỗi không phát lỗi AAL3/4 Cung cấp dịch vụ loại C D từ AAL-SAP đến ATM-SAPs Chuyển nhờ phương thức kết nối khơng kết nối AAL-5 Đơn giản hố chức n ng AAL-3/4 Truyền tốc độ cao Switching Engineering Page 41 ... chuyển mạch quang-điều khiển quang) Hình 1-11 Sự phát triển hệ thống chuyển mạch Switching Engineering Page 18 Phương thức chuyển mạch ! ! ! ! ! ! Chuyển Chuyển Chuyển Chuyển Chuyển Chuyển mạch mạch... Nhiệm vụ chuyển mạch chuyển đổi nội dung khe thời gian ngõ vào ngõ Switching Engineering Hình 2-1 Chuyển mạch T chuyển mạch S Page Chuyển mạch thời gian T ! Chuyển mạch thời gian loại chuyển mạch. .. thực tế Switching Engineering Page 16 Ghép cấp chuyển mạch ! ! ! Chuyển mạch TS Chuyển mạch STS Chuyển mạch TST Switching Engineering Page 17 Chuyển mạch TS PCM1 PCM1 TS3 CMT1 PCM2 BM1 PCM2 TS6