Tiếp nối nội dung phần 1, nội dung Bài giảng Truyền số liệu: Phần 2 cung cấp cho người học các kiến thức như sau: Điều khiển liên kết dữ liệu; Mạng chuyển mạch, Mạng chuyển mạch kênh, Mạng chuyển mạch gói. Mời các bạn cùng tham khảo!
CHƯƠNG 5: ĐIỀU KHIỂN LIÊN KẾT DỮ LIỆU 5.1 Phát lỗi sửa sai Trong hệ thống truyền dẫn số, lỗi xảy có bit bị biến đổi bên gửi bên nhận Có dạng lỗi: Lỗi bit lỗi nhiều bit (burst) cịn gọi lỗi cụm Hình Các dạng lỗi - Lỗi bit: Chỉ có bit bị sai đơn vị liệu (byte, ký tự, đơn vị liệu, hay gói) Ví dụ: thay đổi từ 0 từ 1 00000010 (STX: start of text) bị sai bit liệu nhận 00001010 (LF: line feed) Hình Lỗi bit Lỗi bit xuất phương thức truyền nối tiếp, mà thường xuất truyền song song - Lỗi cụm: có hai nhiều bit sai đơn vị liệu Hình 5.3 Lỗi nhiều bit (lỗi cụm) Lỗi cụm khơng có nghĩa bit bị lỗi liên tục, chiều dài tính từ bit sai bit sai cuối Một số bit bên cụm khơng bị sai 114 Lỗi cụm thường xuất truyền nối tiếp Lỗi bit khơng thể tránh khỏi q trình truyền dẫn nhiều nguyên nhân: đường truyền, lưu lượng truyền, loại mã đùng, loại điều chế, loại thiết bị phát, thiết bị thu, hay xuyên nhiễu kết bit khung truyền bị lỗi Để tăng xác suất thu thông tin bên thu hệ thống cần sử dụng biện pháp phát sửa sai đầu thu Một số kỹ thuật thường dùng: - Dùng giải mã có khả tự sửa sai Truyền lại phận liệu để thực việc sửa sai, cách gọi ARQ - Automatic Repeat Request Hình 5.4 Xử lý phát lỗi Các phương pháp sửa lỗi dựa nguyên tắc sau: Khi khung liệu truyền chèn thêm số bit kiểm tra gọi mã phát lỗi hay bit kiểm tra Mã tính tốn hàm bit truyền Cụ thể, có khối gồm k bit liệu cần truyền đi; từ khối bit này, người ta sử dụng thuật toán phát lỗi để tính mã phát lỗi gồm (n – k) bit, với (n – k) < k, để đóng gói liệu tạo thành khung gồm n bit truyền Bên thu tách khung thu thành k bit liệu (n – k) bit kiểm tra Sau đó, dựa vào k bit thơng tin thu được, bên thu sử dụng thuật toán phát lỗi tương tự bên phát để tính tốn lại bit kiểm tra; đối chiếu với bit kiểm tra thu Nếu chúng khác kết luận trình truyền tin có lỗi Ngun tắc thể sơ đồ hình 5.4 115 5.1.1 Phƣơng pháp kiểm tra bit chẵn lẻ (parity bit) Phương pháp thông dụng dùng để phát lỗi bit truyền không đồng truyền đồng hướng ký tự phương pháp kiểm tra bit chẵn lẻ (parity bit) Với cách máy phát thêm vào ký tự truyền bit kiểm tra parity tính tốn trước truyền Khi nhận thơng tin truyền, máy thu thực thao tác tính tốn ký tự thu được, so sánh với bit kiểm tra parity thu Nếu chúng nhau, giả sử khơng có lỗi, ta dùng từ giả sử, cách khơng phát lỗi lỗi tồn liệu Nhưng chúng khác chắn lỗi xảy Hình 5.5 Mạch tạo bit kiểm tra chẵn (VRC) liệu bit: 1100001 Hình 5.6 Mạch kiểm tra chẵn (VRC) liệu bit (11000011) Để tính toán bit parity cho ký tự, số bit mã ký tự cộng module với bit parity chọn cho tổng số bit bao gồm bit parity chẵn (even parity) lẻ (odd parity) Trong mã ASCII ký tự có bit bit kiểm tra Với kiểm tra chẵn giá trị bit kiểm tra số lượng bit có giá trị bit chẵn có giá trị trường hợp ngược lại Với kiểm tra lẻ ngược lại Thơng thường người ta sử dụng kiểm tra chẵn bit kiểm tra gọi P Giá trị kiểm tra cho phép đầu thu phát sai sót 116 đơn giản Ví dụ 5.1: Kí tự A Bit kiểm tra P Mã ASCII 1000001 Từ mã phát 10000010 E 1010001 10100011 Phương pháp kiểm tra bit chẵn lẻ phát lỗi đơn bit (số lượng bit lỗi số lẻ) phát lỗi bit (hay số bit lỗi số chẵn) 5.1.2 Kiểm tra tổng BSC (Block Sum Check) Khi khối ký tự truyền đi, xác suất ký tự chứa lỗi bit gia tăng Chúng ta mở rộng khả phát lỗi từ bit parity ký tự (byte) cách dùng tập bit parity tính từ tồn khối ký tự khung Với phương pháp này, ký tự khung phân phối bit parity (parity hàng) Ngồi bit mở rộng tính cho vị trí bit (parity cột) tồn khung Tập bit parity cho cột gọi ký tự kiểm tra khối, BCC (block check character) bit tạo nên ký tự tổng module tất bit cột tương ứng Ví dụ hình 5.7 dùng phương pháp kiểm tra lẻ cho bit parity hàng, phương pháp kiểm tra chẵn cho bit parity cột giả sử khung chứa ký tự in a) [ ] = ví dụ tổ hợp lỗi khơng phát Pr = Bit parity hàng 117 b) Hình 5.7 Ví dụ kiểm tra BSC: a) Các bit parity hàng cột; b): Tổng bù Trong ví dụ thì, lỗi bit ký tự thoát khỏi kiểm tra parity theo hàng, chúng bị phát kiểm tra parity cột tương ứng Tuy nhiên, điều khơng có lỗi bit xảy cột thời điểm Xác suất xảy trường hợp nhỏ nhiều so với xác suất xảy lỗi bit ký tự Việc dùng kiểm tra tổng khối cải thiện đáng kể đặc trưng phát lỗi lược đồ kiểm tra chẵn lẻ Một dạng khác lược đồ dùng tổng bù làm sở cho kiểm tra tổng khối, thay dùng tổng module Nguyên lý lược đồ minh họa hình 5.2 b Trong lược đồ này, ký tự khối cần truyền xem số nhị phân không dấu Trước hết, số cộng với dùng phép toán bù Tất bit kết đảo ngược bit (mã bù 1) kết đảo ngược dùng ký tự kiểm tra khối BCC (mã bù 1) Tại máy thu, tổng bù tất ký tự khối, bao gồm ký tự kiểm tra tính Nếu khơng có lỗi xuất kết zero Với phép tốn bù 1, số nhớ cuối dùng, giá trị vượt ngồi vị trí bit có nghĩa lớn cộng vào tổng nhị phân hữu Zero phép bù biểu diễn tất bit nhị phân tất Từ hình 5.2 b, suy đặc tính phát lỗi lược đồ tốt so với phương pháp tổng module Tổng bù tính dễ dàng, nên dùng phương pháp phát lỗi số ứng dụng yêu cầu hoạt động phát lỗi thực phần mềm Ví dụ 5.2: Giả sử khối 16 bit sau gửi dùng checksum bit 10101001 00111001 Xác định bit kiểm tra BCC thực việc kiểm tra bên thu thu 118 Giải: Tính tốn bit BCC: 10101001 00111001 Chuỗi bit truyền Tổng 11100010 BCC 10101001 00011101 00111001 00011101 BCC Giả sử máy thu nhận mẫu sau ví dụ khơng có lỗi, 10101001 00111001 Khi máy thu cộng ba phân đoạn lại: 10101001 00111001 00011101 Tổng 11111111 Kết không lỗi 5.1.3 Kiểm tra CRC (Cyclic Redundancy Check) Các mã thích hợp cho ứng dụng xuất lỗi đơn bit ngẫu nhiên Tuy nhiên, khối lỗi xuất hiện, phải dùng phương pháp chắn Một loại mã phát lỗi phổ biến mã vòng dư thừa CRC (Cyclic Redundancy Check) Phương pháp kiểm tra tín hiệu mã vịng thực sau: Cách 1: Một từ mã viết dạng đa thức C ( x) Cn1 X n1 Cn2 X n2 C1 X C0 (5.1) Tín hiệu cần phát khung gồm k bit bên phát thêm vào (c = n-k) bit để kiểm tra gọi Khung Check Sequence (FCS) Như tín hiệu phát bao gồm n bit Bên thu nhận tín hiệu đem chia cho đa thức gọi đa thức sinh biết trước (bên phát bên thu chọn đa thức này) Nếu kết chia khơng dư coi tín hiệu nhận Kết dư lại phép chia CRC Bên thu sau nhận thông báo đem chia cho hàm biết trước bên phát Nếu kết trình truyền khơng gây sai số Tính FCS gồm bước: + Bước 1: Chuyển thông báo nhị phân thành đa thức M(x) Chọn hàm cho trước G(x) có bậc c, G( x) X c ( c độ dài CRC ) 119 + Bước : Nhân M (x) với X c + Bước : Thực phép tính Q( x) M ( x) X c ta phần nguyên số dư G ( x) R( x) , R(x) CRC (FCS ) G ( x) + Bước : Thành lập C (x) thơng báo cần truyền C ( x) X c M ( x) R( x) Ví dụ: Tín hiệu cần truyền 110101 Ta có M ( x) X X X Chọn đa thức sinh G( x) X , có c Tính M ( x) X R( x) Q( x) G ( x) G ( x) X8 + X7 + X5 + X3 X8 + X5 X7 + X3 X7 + X4 X3 + X5 + X4 + X + X4 + X X3 +X X3 +1 X+1 Vậy R( x) X ; Q( x) X X X Thông tin cần truyền đường truyền 110101011 Thu kiểm tra CRC Để kiểm tra sai số truyền, phận thu đem khối thông tin thu chia cho G(x) theo module phần dư cịn lại khơng mã nhận đúng, phần dư khác không mã nhận sai Kiểm tra CRC : Ta có hàm phát đi: C ( x) X c M ( x) R( x) X c M ( x) R( x) Trong , R(x) đa thức dư Q( x) G ( x) G ( x) Tại đầu thu ta thu C ' ( x) đem giá trị thu chia cho đa thức sinh G(x) ta có: C ' ( x) X c M ( x) R( x) X c M ( x) R( x) R( x) R( x) Q( x ) G ( x) G ( x) G ( x) G ( x) G ( x) R( x) = Q( x ) R( x) C ' ( x) (1 1) mà (1 1) → Q( x) G ( x) G ( x) 120 Phần dư Ví dụ 5.3: Thơng tin truyền là: 110101011 Thông tin nhận là: 110101011 Thực kiểm tra việc truyền tin không lỗi bên nhận Giải: Kiểm tra việc truyền tin không lỗi bên nhận, điều có nghĩa truyền tức R(x) phải Kiểm tra CRC sau : Chuyển thông tin nhận thành đa thức : 110101011 → X X X X X 1 Đa thức sinh mà bên thu bên phát biết G( x) X đem đa thức nhận chia cho đa thúc G(x) chắn phần dư Thực phép chia sau : X8 + X7 + X5 + X3 + X + X8 + X5 X7 + X3 X7 + X4 X4 + X3 + X X4+ X X +1 X3 + = R(x) X3 + X5 + X4 + X + Cách 2: Chúng ta biểu diễn xác định FCS trực tiếp từ bit nhị phân theo cách đây: Chúng ta định nghĩa: T = khung gồm n bit truyền D = khối liệu gồm k bit, k bit vị trí đầu T F = mã kiểm tra FCS gồm (n – k) bit, (n-k) bit vị trí cuối T P = mẫu gồm (n – k + 1) bit, số chia xác định trước Ta biều diễn T sau: T = 2n-kD + F F chuỗi bit kiểm tra thêm vào sau bit liệu, đảm bảo cho phép chia T/P khơng có dư Thực phép chia 2n-kD/P, ta có: 121 2n k D R Q P P (5.2) Trong Q thương, R/P phần dư Vì phép chia module nên phần dư ln số chia bit Chúng ta lấy phần dư làm FCS Dưới đây, ta chứng minh R thỏa mãn điều kiện đảm bảo cho phép chia T/P khơng có dư Thật vậy: T 2nk D R T n k D R 2n k D R P P P P (5.3) Thay biểu thức (5.2) vào (5.3), ta có: T R R Q P P P (5.4) Tuy nhiên, số nhị phân cộng module với Do đó: T RR Q Q P P (5.5) Như vậy, phép chia T/P khơng có dư, hay T chia hết cho P Qua đó, ta thấy, FCS dễ dàng tạo cách chia 2nk D cho P sử dụng (n – k) bit phần dư làm FCS Bên thu thực chia T cho P, dư kết luận khung khơng lỗi Ví dụ 5.4: Cho tin cần truyền D = 1010001101 (10 bit) Mẫu P = 110101 (6 bit) Xác định khung cần truyền? Giải: FCS cần xác định gồm bit Do đó, n = 15 Bản tin nhân với 25 : 101000110100000 Ta thực phép chia module 2: 25D cho P: 122 Phần dư cộng với 25D tạo thành chuỗi bit T = 101000110101110 truyền Tại bên thu, chuỗi bit T nhận chia cho P để kiểm tra Nếu lỗi xảy phần 5.1.4 Phát sửa sai theo Hamming Các phương pháp trình bày phát lỗi truyền, sửa sai Phương pháp trình bày sau phát lỗi sai mà cịn sửa sai cho số bit định Hình 5.8 mơ tả tổng qt q trình xử lý phát lỗi Khi liệu đọc vào nhớ, việc tính tốn biểu diễn hàm f tiến hành liệu để tạo mã sửa sai Cả mã liệu lưu giữ Do đó, M bit từ (word) lưu giữ, mã có chiều dài k bit kích thước thực lưu giữ M + K bit 123 Bộ nhớ CM cung cấp địa ô nhớ BM chu trình ghi cịn đếm khe thời gian cung cấp địa cho việc đọc thông tin khỏi nhớ BM Giả sử khe thời gian A B muốn trao đổi thơng tin với ô nhớ A CM lưu giá trị „B‟ ô nhớ B CM lưu giá trị “A” Hình 6.15 Ghi ngẫu nhiên, đọc Quá trình thực tiến hành sau: Bộ đếm khe thời gian quét BM CM đó, đầu nội dung nhớ BM đọc Trong khe thời gian TSA, Mb đọc CMA có địa “B” nên mẫu Ma ghi vào ô nhớ BMB Trong khe thời gian TSB, Ma đọc CMB có địa “A” nên mẫu Mb ghi vào ô nhớ BMA Như vậy, việc đọc thông tin từ BM ghi vào CM điều khiển trao đổi thông tin hai khe thời gian A B tuyến PCM thực Đặc tính chuyển mạch T Thời gian trễ phụ thuộc vào quan hệ khe thời gian vào, khe thời gian ra, tuyến PCM vào, tuyến PCM Nhưng ln giữ mức thuê bao không nhận thấy thời gian trễ ln nhỏ thời gian khung tuyến PCM Ưu điểm bật tính tiếp thơng hồn tồn Mỗi kênh phân bố vào khe tương ứng Như vậy, đầu vào cung có khả chuyển mạch đến ngõ mong muốn 182 Hoạt động CM độc lập với tin tức, có khả chuyển đổi thêm bit chẵn lẻ, báo hiệu với byte mẫu tiếng nói Nhược điểm: số lượng kênh bị hạn chế thời gian truy cập nhớ Hiện nay, cơng nghệ RAM phát triển cấp T chuyển mạch 1024 kênh Nâng cao khả chuyển mạch T - Ghép kênh với bit song song: Việc nâng cao khả chuyển mạch tầng T thực phương thức truyền song song tín hiệu số kênh qua tầng T Quá trình chuyển mạch qua tầng T với việc ghi đọc bits/kênh vào nhớ thực hình 6.16 Ta nhận thấy rằng, thời gian truy xuất nhớ lớn dung lượng chuyển mạch bị hạn chế nhiều Để khắc phục điều này, trước đưa vào trường chuyển mạch, tín hiệu ghép kênh chuyển đổi sang song song Hình 6.16 Ghi/ đọc song song bit Để đơn giản, xét ví dụ khung có hai kênh Nhìn vào sơ đồ ta thấy: Khi thực biến đổi khung từ nối tiếp song song bit có bit trống Khoảng thời gian tương ứng với bits sử dụng để truyền tín hiệu kênh khác tuyến PCM khác Hình 6.17 Ghép tuyến PCM S/P 183 Quá trình ghép sáu tín hiệu ba tuyến PCM khác mơ tả hình Tại s/p có đầu vào tám đầu Như vậy, ta có 24 đầu khỏi ba s/p tương ứng với line0, line1, line2 ghép MUX Tại đầu MUX, sáu tín hiệu số ghép Khoảng thời gian trống ứng với bits Việc thay đổi khe thời gian trường hợp thực tầng T mà đầu đầu vào có đường tầng T có chuyển mạch T Tại nhánh chuyển mạch T có bit bits song song kênh ghi vào - Thâm nhập song song vào tầng chuyển mạch T: Để tăng dung lượng cho cấp chuyển mạch T, việc sử dụng phương thức truyền số liệu song song kết hợp phương thức thâm nhập song song vào nhớ Trong phương pháp thâm nhập số lần thâm nhập gấp lần số khe thời gian khung tín hiệu Phương pháp thâm nhập song song vào tầng T cho phép giảm sổ lần thâm nhập gần so với thâm nhập truyền thống Để làm điều này, nhớ thông tin chia thành khối (block) Như vậy, việc đọc thơng tin khỏi nhớ đồng thời RAM chia thành 16 khối, khối gồm 256 địa Như vậy, tổng dung lượng nhớ T 256*16 = 4096 địa Xét ví dụ mơ tả q trình thực chuyển mạch qua tầng T theo phương thức: ghi tuần tự, đọc song song với phương pháp truy cập nhớ song song Hình 6.18 Thâm nhập song song Hình 6.19 Dữ liệu đọc truy cập song song 184 Việc ghi vào RAM thực khoảng 15 khe thời gian theo địa xác định trước 16 block Khi hồn thành q trình ghi vào RAM TS15, trình đọc thực đồng thời cho tất 16 khối TS16 Địa lần đọc cho khối địa Tín hiệu số đọc từ block đến block 16 xếp tuyến PCM tầng T Tiếp tục khe thứ 17 đến khe thứ 31 ghi vào có điều khiển TS32 đọc toàn 16 block đồng thời Như vậy, có 15 khe để ghi khe thứ 16 dùng để đọc Do đó, khả chuyển mạch tầng khung 4096* 15/16 = 3840 kênh Số lần thâm nhập 4096 lần Đối với phương thức thâm nhập truyền thống với 4096 lần thâm nhập có khả chuyển mạch 2048 kênh mà thôi, nghĩa phương thức thâm nhập song song tăng khả phát triển dung lượng 15/32 lần so với phương thức thâm nhập truyền thống 6.3 Mạng chuyển mạch gói 6.3.1 Nguyên lý chuyển mạch Kỹ thuật chuyển mạch gói ngày trở thành kỹ thuật có tiềm quan trọng lĩnh vực viễn thơng cho phép nguồn tài nguyên viễn thông sử dụng cách hiệu Chuyển mạch gói thích ứng với diện rộng dịch vụ yêu cầu khách hàng Trên giới ngày nay, mạng chuyển mạch gói thể hiệu tính hấp dẫn cho dịch vụ viễn thông khác điện thoại Video dịch vụ băng rộng khác Quan điểm chuyển mạch gói dựa khả máy tính số đại tốc độ cao tác động vào tin cần truyền cho chia cắt gọi, tin thành thành thành phần nhỏ gọi “gói” tin Tuỳ thuộc vào việc thực hình thức thơng tin mà có nhiều mức phân chia Hình 6.20 Sử dụng gói tin 185 Phần xem xét đặc tính kỹ thuật chuyển mạch kênh, nhận thấy kỹ thuật chuyển mạch kênh thường ứng dụng cho dịch vụ thời gian thực, hướng kết nối lưu lượng khơng bùng phát Trong khí đó, mục tiêu chuyển mạch gói sử dụng cho liệu nên luôn phải sẵn sàng chấp nhận lưu lượng bùng phát khơng cần hướng kết nối thời gian thực Đặc tính hướng kết nối yêu cầu giai đoạn kết nối phân biệt gồm: thiết lập kết nối, truyền liệu ngắt kết nối Một kiểu kết nối khác đối ngược với kiểu hướng kết nối phi kết nối, cho phép gói truyền độc lập với đặc tính kết nối thể tiêu để gói tin Các giai đoạn kết nối chuyển mạch kênh khơng cịn tồn mà thay vào phương pháp truyền theo giai đoạn gồm giai đoạn Kỹ thuật chuyển mạch gói cho phép kết nối thông tin từ trạm đầu cuối tới trạm đầu cuối qua trình chia sẻ tài nguyên, sử dụng tập thủ tục liên kết có tốc độ khác để truyền gói tin chuyển gói nhiều đường dẫn khác Có hai kiểu chuyển mạch gói bản: chuyển mạch datagram DG (datagram) chuyển mạch kênh ảo VC (Virtual Circuit) 186 Chuyển mạch Datagram: Hình 6.21 Chuyển mạch gói datagram 187 Chuyển mạch datagram cung cấp cho dịch vụ không yêu cầu thời gian thực Việc chuyển gói tin phụ thuộc vào giao thức lớp cao đường liên kết liệu Chuyển mạch kiểu datagram không cần giai đoạn thiết lập kết nối thích hợp dạng liệu có lưu lượng thất thời gian tồn ngắn Chuyển mạch datagram chuyển mạch kiểu nỗ lực tối đa (best effort), thông tin trễ không đản bảo tượng lặp gói, gói dễ dàng xảy kiểu chuyển mạch Các datagram phải chứa toàn thơng tin địa đích u cầu lớp dịch vụ phía thể tiêu đề Vì tiêu đề datagram lớn Tuy nhiên, chuyển mạch datagram cho phép lựa chọn đường tới đích nhanh đáp ứng thay đổi nhanh mạng Chuyển mạch kênh ảo VC: Chuyển mạch kênh ảo VC yêu cầu giai đoạn thiết lập tuyến thiết bị gửi thiết bị nhận thơng tin, kênh ảo hình thành thiết bị đường dẫn chuyển mạch, kênh ảo kênh xác định có liệu truyền qua không phụ thuộc vào logic thời gian Chuyển mạch kênh ảo yêu cầu tuyến trình định tuyến kênh ảo nhận dạng thông qua trường nhận dạng kênh ảo VCI (Virtual Channel Identifier) nằm tiêu đề gói tin Trong trình thiết lập kênh ảo, nhận dạng kênh ảo VCI tạo nút chuyển mạch để định nguồn tài nguyên gói tin chuyển qua (ví dụ: đệm, dung lượng liên kết) Khi kênh ảo thiết lập dọc theo tuyến đường từ nguồn tới đích qua liên kết nút kênh sử dụng để truyền gói tin Các gói có VCI tiêu đề sử dụng trở để truy nhập tới thông tin lưu trữ nút chuyển mạch Các trường nhận dạng kênh ảo cần phải đẻ phân biệt thông tin người sử dụng tái sử dụng Nếu sử dungjc ác VCI cho toàn mạng số lượng VCI lớn khơng ngừng tăng lên theo kích cỡ mạng Vì vậy, người ta sử dungjcacs nhận dạng kênh ảo theo vùng cục bộ, chí lieenkeets Với cách này, VC khởi nút chuyển mạch dọc tuyến đường phải xác lập nhận dạng kênh ảo iên kết đầu vào liên kết đầu nút chuyển mạch Các nút phải thỏa thuận với nhận dạng kênh ảo lieent kết hai nút cho kênh ảo 188 Hình 6.22 Chuyển mạch gói kênh ảo VC Nhận dạng kênh ảo liên kết đầu vào đầu không cần thiết phải giống nhau, việc chuyển thơng tin dựa tiêu đề gói tin có chứa VCI thực việc chuyển đổi thơng tin VCI đầu vào tới VCI đầu Tất gói 189 gửi kênh ảo VC theo đường dẫn, thứ tự thời gian trễ lan truyền khống chế Điều hữu ích lưu lượng thời gian thực có thời gian tồn dài Nếu kênh ảo lỗi hỏng, hệ thống định tuyến tìm đường khác thay Khi muốn giải phóng kênh ảo, gói tin điều khiển ngắt đấu nối truyền tới tất thiết bị mà kênh ảo qua để giải phóng tài nguyên kênh ảo tái sử dụng cho kết nối khác 6.3.2 Kích thƣớc gói Kích thước gói tin có mối liên hệ mật thiết với thời gian truyền Xét ví dụ hình 6.24 Giả sử có kênh ảo từ trạm X thông qua nút a b để tới trạm Y Bản tin gửi gồm có 40 octet, gói tin chứa octet thơng tin điều kiển nằm phần tiêu đề gói tin Nếu tồn tin đóng gói thành gói gồm 43 octet (3 octet tiêu đề 40 octet liệu) ban đầu gói tin chuyển từ trạm X tới a, sau từ a tới b, từ b tới Y Tổng thời gian truyền gói tin 129 lần thời gian octet (43 octet x 3) Giả sử ta chia tin thành gói tin, gói chứa 20 octet Thông tin điều khiển chứa octet tiêu đề Trong trường hợp này, nút a bắt đầu truyền gói tin sau nhận từ trạm X mà khơng cần phải đợi tới nhận gói thứ 2, nên tiết kiệm khoảng thời gian truyền 92 lần thời gian octet Trong trường hợp chia nhỏ tin thành gói thi nút truyền gói tin sớm tiết kiệm thời gian nhiều với tổng thời gian chi 77 lần thời gian truyền octet Tuy nhiên, q trình chia nhỏ gói tin làm tăng trễ (hình 6.23 d) gói tin chứa số lượng bit tiêu đề cố định Nhiều gói tin đồng nghĩa nhiều tiêu đề Hơn nữa, ví dụ trễ xử lý xếp hàng nút Do đó, chia tin thành nhiều gói nhỏ làm giảm hiệu suất thơng tin thời gian truyền lại tăng trở lại Vì vậy, thiết kế kích thước gói, cần xem xét kỹ yếu tố 190 Hình 6.23 Ảnh hưởng kích thước gói tin tới thời gian truyền 191 So sánh công nghệ chuyển mạch kênh công nghệ chuyển mạch gói Hình 6.24 So sánh hoạt động truyền liệu chuyển mạch kênh chuyển mạch gói Sau bảng so sánh công nghệ chuyển mạch kênh cơng nghệ chuyển mạch gói: 192 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG Câu 1: Trình bày khái niệm chuyển mạch, nguyên lý chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói? Câu 2: Trình bày ngun lý chuyển mạch khơng gian Câu 3: Trình bày ngun lý chuyển mạch thời gian Câu 4: Trình bày nguyên lý chuyển mạch gói Datagram Câu 5: Trình bày ngun lý chuyển mạch gói kênh ảo VC Câu 6: Chuyển mạch kênh hiểu là: a Chuyển mạch không gian tương tự b Chuyển mạch PAM c Chuyển mạch số d Bao gồm A, B, C Câu 7: Trong chuyển mạch số tín hiệu đầu vào chuyển mạch phải tín hiệu: a Tín hiệu tương tự b Tín hiệu số c Tín hiệu rời rạc dạng PAM d Tín hiệu số dạng PCM Câu 8: Chọn câu trả lời nhất: Trong tổng đài kỹ thuật số, thiết bị liên kết mạng đảm nhận vai trò: a Chuyển đổi A/D, D/A b Chuyển đổi báo hiệu cần thiết c Định tuyến gọi đến địa yêu cầu d Liên kết luồng PCM vào tới luồng PCM Câu 9: Hãy chọn câu trả lời Kỹ thuật chuyển mạch đặc trưng bởi: a Đặc tuyến truyền (tương tự hay số) 193 b Sự phân chia tài nguyên sẵn có c Công nghệ điều khiển d Kiểu chuyển mạch Câu 10: Đơn vị xử lý thông tin dùng chuyển mạch số là: a Bit b Time Slot c Packet d Cell Câu 11: Chuyển mạch thực chức chuyển từ mã PCM kênh truyền PCM đầu vào tới kênh có thứ tự với tuyến PCM đầu chuyển mạch a Chuyển mạch kênh b Chuyển mạch số c Chuyển mạch không gian số d Chuyển mạch thời gian số 194 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Ngọc Đĩnh Kỹ thuật truyền số liệu, Học viện Bưu viễn thơng, 2007 [2] Nguyễn Thanh Hà, Giáo trình Kỹ thuật chuyển mạch tổng đài số, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2009 [3] Nguyễn Việt Hùng Kỹ thuật truyền số liệu, Đại học Sư phạm kỹ thuật Hồ Chí Minh, 2011 [4] Nguyễn Hịa Hưng Kỹ thuật truyền số liệu, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2008 [5] Nguyễn Hồng Sơn, Hoàng Đức Hải, Kỹ thuật truyền số liệu, NXB Lao Động - Xã Hội, 2002 [6] William Stallings, Data and computer communications, Prentice - Hall International 2007 ix ... 1+2a nên U=K/(1+2a)=8/(1 +2* 20)=0 ,2 c) Một liên kết vệ tinh dài 20 000km có tốc độ 2Mbps cửa sổ truyền K= 128 t prop S =20 106 /2. 108 = 0,1 s V tf = số bit frame/ tốc độ bit (bps) 149 =1500 /2. .. 1 0-6 =1,33.1 0-4 K=3>1+2a h0 =1 b) Một liên kết dài 20 km có tốc độ 300Mbps cửa sổ truyền K= t prop S =20 103 /2. 108 = 1 0-4 s V tf = số bit frame/ tốc độ bit (bps) =1500/300 106 = 1 0-6 s a = 1 0-4 /5 1 0-6 =20 ... lỗi Sửa lỗi đơn Số bit liệu Số bit kiểm tra 16 64 %gia tăng 50 31 ,25 18,75 128 25 6 10,94 6 ,25 3, 52 125 Sửa lỗi đơn/ Phát lỗi kép Số bit kiểm tra %gia tăng 62, 5 37,5 21 ,875 10 12, 5 7,03 3,9 Các