KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH KấNH
2.3. ĐỊNH TUYẾN TRONG CHUYỂN MẠCH KấNH
Mạng chuyển mạch điện thoại cụng cộng PSTN là hệ thống phõn cấp, quỏ trỡnh định tuyến cho cỏc cuộc gọi trong mạng dựa trờn địa chỉ đớch, cỏc hệ thống nỳt mạng thực hiện quỏ trỡnh
định tuyến thụng qua địa chỉ và cỏc phương phỏp bỏo hiệu. Cỏc phương phỏp định tuyến phải
thống nhất với kế hoạch đỏnh số, tớnh cước, truyền dẫn và bỏo hiệu. Mục dưới đõy sẽ trỡnh bày về một số đặc điểm cơ bản của kế hoạch đỏnh số trong mạng PSTN.
2.3.1. Kế hoạch đỏnh số trong mạng PSTN
Nguyờn tắc cơ bản của kế hoạch đỏnh số trong mạng PSTN phải đảm bảo 3 yếu tố: (i) Cung cấp nhận dạng duy nhất trong phạm vi quốc gia và quốc tế,
(ii) Đỏp ứng được cỏc yờu cầu tăng trưởng của thiết bị đầu cuối,
(iii) Độ dài cỏc con số phự hợp với khuyến nghị của tổ chức viễn thụng quốc tế.
Tiờu chuẩn đỏnh số ITU-T E.164 ra đời vào thỏng 5 năm 1997, thuộc vào seri E: "Hoạt động chung của mạng, dịch vụ điện thoại, hoạt động dịch vụ và cỏc tỏc nhõn con người", quy định
cỏc "Hoạt động, đỏnh số, định tuyến và cỏc dịch vụ di động - Hoạt động quốc tế - Quy hoạch
đỏnh số cho dịch vụ điện thoại quốc tế". Trong đú E.164 quy định "Quy hoạch đỏnh số viễn
thụng cụng cộng quốc tế".
E.164 tập trung quy định cấu trỳc số và chức năng của 3 dạng cơ bản của số sử dụng trong viễn thụng cụng cộng quốc tế là theo vựng, dịch vụ chung và theo mạng. E.164 quy định cụ thể mọi loại tiền tố cần thiết cho từng mục đớch nhằm thống nhất việc đỏnh số toàn cầu cho mọi
loại nhu cầu dịch vụ. Nú cũng cung cấp cỏc quy ước dựng để định tuyến cuộc gọi giữa cỏc số và nhúm số trờn toàn hệ thống.
Chuẩn E.164 quy định tổng độ dài cỏc con số khụng vượt quỏ 15 digits, được phõn cấp thành cỏc vựng mó: mó quốc gia, mó vựng, mó tổng đài và cỏc con số thuờ bao. Cỏc hệ thống mó này thường đi kốm với mó trung kế tạo ra cỏc tiền tố cố định (prefix), cỏc hệ thống chuyển mạch dựa trờn cỏc tiền tố để phõn biệt cỏc cuộc gọi ra trong vựng, trong nước hoặc quốc tế. Căn cứ vào cỏc địa chỉ tiền tố, hệ thống bảng biờn dịch của hệ thống chuyển mạch số lưu cỏc ỏnh xạ địa chỉ logic sang địa chỉ vật lý để sử dụng trong quỏ trỡnh định tuyến. Một vớ dụ về hệ thống đỏnh số theo vựng địa lý như sau: +84 4 556 9999; Trong đú: + là tiền tố cho biết số viễn thụng là đầy đủ; 84 là mó quốc gia của Việt nam, 556 9999 là số thuờ bao gồm 556 là mó tổng
đài và 9999 là một phõn khỳc thuờ bao.
2.3.2. Cỏc phương phỏp định tuyến trong mạng chuyển mạch kờnh
Định tuyến trong mạng chuyển mạch kờnh là quỏ trỡnh xỏc định đường đi giữa cỏc nỳt
mạng đảm bảo tối ưu về kinh tế và kỹ thuật của mạng, cỏc điều kiện phải tuõn thủ trong quỏ trỡnh định tuyến trong mạng PSTN gồm: Khụng lặp vũng giữa cỏc nỳt mạng, thủ tục điều khiển
đơn giản, sử dụng và quản lý thiết bị hiệu quả và đỏp ứng được cỏc yờu cầu thay đổi trong
tương lai. Hai phương phỏp định tuyến cơ bản thường sử dụng trong mạng chuyển mạch kờnh là định tuyến cố định và định tuyến luõn phiờn.
Định tuyến cố định thường được sử dụng trong cỏc kết nối trực tiếp hoặc cỏc mạng cấp
thấp. phương phỏp này đơn giản và nhanh chúng khi toàn bộ cỏc hướng đều được ngầm định. Định tuyến cố định bị hạn chế khi xảy ra sự cố và khụng linh hoạt lựa chọn tuyến, dẫn tới khả
năng tắc nghẽn cao khi lưu lượng khụng ổn định.
Hỡnh 2.12: Định tuyến luõn phiờn
Định tuyến luõn phiờn bao gồm hai kiểu luõn phiờn cố định và luõn phiờn động, trong thực
tế việc ỏp dụng nguyờn tắc định tuyến luõn phiờn được thực hiện như hỡnh 2.12. Trong đú, lưu
nỳt A nỳt B nỳt C Trung kế Nỳt chuyển tiếp T Tuyến trực tiếp Tuyến dự phũng
lượng giữa hai nỳt mạng A và C cú thể thực hiện qua hai tuyến: tuyến trực tiếp A-C, tuyến tràn A-T-C. Nguyờn tắc chung khi cỏc kờnh trờn tuyến A-C bị chiếm hết thỡ lập tức lưu lượng tràn sẽ được chuyển sang tuyến A-T-C. Nếu lỳc đú, tuyến A-T-C mà cũng bị chiếm hết thỡ lưu
lượng tràn này sẽ bị tổn thất.
Trong định tuyến như hỡnh 2.12, được gọi là định tuyến luõn phiờn cố định bởi vỡ mỗi một
tuyến số kờnh được khai bỏo sử dụng là cố định được tớnh toỏn dựa trờn kết quả dự bỏo lưu
lượng. Trong trường hợp kết quả dự bỏo lưu lượng sai thỡ sẽ xảy ra hai trường hợp: lưu lượng sẽ bị tổn thất nhiều dẫn đến chất lượng dịch vụ khụng cao hoặc cỏc kờnh bị thừa nhiều dẫn đến hiệu quả sử dụng kờnh khụng cao.
Trong định tuyến luõn phiờn tự động, nếu một cuộc gọi thành cụng trong một tuyến đó cho thỡ việc chọn mạch đú được lưu lại. Trỏi lại, đối với lựa chọn hiện tại mà cuộc gọi khụng thành cụng thỡ sẽ thực hiện một lựa chọn mới cho cuộc gọi tiếp theo. Do sử dụng bỏo hiệu kờnh chung giữa cỏc tổng đài kết hợp với cỏc tổng đài cú cỏc tuyến nối đến nhiều trung tõm bậc cao hơn thỡ cú thể tạo nờn một kế hoạch định tuyến luõn phiờn tự động phức tạp. Như vậy, nếu một cuộc gọi gặp tắc ghẽn tại mức cao hơn trong phõn cấp, nú cú thể quay lại tổng đài bậc thấp hơn và chọn một tuyến đi khỏc.
Định tuyến luõn phiờn tự động sẽ định tuyến lại cỏc cuộc gọi ra từ một tuyến mức sử dụng
cao bất cứ khi nào mà nú khụng thể chuyển tải lưu lượng được. Điều này cú thể xảy ra nếu cú sự thay thế tuyến lưu lượng cao hơn hỏng húc. Như thế rất cú lợi vỡ lưu lượng vẫn đến được đớch của nú trong khi nú khụng thể làm được nếu chỉ cú cỏc tuyến trực tiếp. Tuy vậy, nếu bổ
sung thờm một lưu lượng lớn vào tuyến trung kế cú thể gõy nờn tắc ghẽn cỏc cuộc gọi cho cỏc
điểm thu mà chỉ do tuyến này phục vụ (nú sẽ đến hầu hết cỏc tổng đài khỏc trong mạng). Một
giải phỏp cho khú khăn này là dành trước đường trung kế. Một phần cỏc mạch trờn tuyến cuối cựng được dành riờng cho cỏc cuộc gọi mà chỉ xảy ra trờn tuyến đú. Như vậy, cỏc cuộc gọi này vẫn đạt được một mức dịch vụ hợp lý khi lưu lượng tràn qua một tuyến tăng bất thường.
Để khắc phục nhược điểm trờn kiểu định tuyến luõn phiờn động được đưa ra. Nú được chia
thành hai loại: định tuyến động theo trạng thỏi trung kế và định tuyến động theo thời gian.
Nguyờn tắc định tuyến động theo trạng thỏi trung kế : Để truyền tải lưu lượng giữa hai nỳt
mạng, số lượng kờnh trờn cỏc hướng khụng gỏn cố định. Trong trường hợp cú cỏc cuộc gọi xuất hiện giữa hai nỳt trung tõm quản lý mạng sẽ xỏc định được trạng thỏi cỏc kờnh trờn cỏc
hướng và điều khiển để chiếm vào một kờnh rỗi. Để thực hiện được nguyờn tắc này cần phải
xõy dựng được một mạng quản lý tổng thể. Một trung tõm quản lý mạng sẽ kết nối tới tất cả cỏc phần tử trờn mạng thụng qua một mạng truyền số liệu và xử lý cỏc số liệu về tỡnh trạng chiếm dựng cỏc trung kế.
Nguyờn tắc định tuyến động theo thời gian: Trong thực tế lưu lượng xuất hiện trong một khu
vực hay giữa hai nỳt mạng là thay đổi theo giờ trong ngày. Vớ dụ nếu vựng phục vụ của hai nỳt mạng là khu thương mại thỡ lưu lượng vào buổi sỏng hoặc chiều là rất cao, trong khi đú lưu lượng vào buổi tối thấp. Ngược lại, trong cỏc khu dõn cư, lưu lượng vào buổi tối thường cao hơn ban ngày. Để đảm bảo đỏp ứng được sự thay đổi lớn về lưu lượng như vậy tại cỏc nỳt
mạng số lượng kờnh cung cấp cho cỏc tuyến sẽ thay đổi theo nhu cầu một cỏch tự động (theo giờ). Định tuyến luõn phiờn tự động phức tạp hơn cú thể gõy ra tắc nghẽn bắt nguồn từ một
phần của mạng dẫn đến sự bựng nổ lưu lượng tràn qua cỏc tuyến khỏc. Rừ ràng điều này là khụng mong muốn, nờn người ta dựa vào kỹ thuật quản lý mạng. Một trung tõm quản lý tập trung cú thể giỏm sỏt lưu lượng trờn cỏc tuyến khỏc nhau và nếu cần nú cú thể giảm hoặc cắt
toàn bộ lưu lượng bắt nguồn từ cỏc trung tõm chuyển mạch để ngăn ngừa sự quỏ tải. Theo kiểu
định tuyến chuyển mạch theo thời gian, cỏc thay đổi định tuyến thay thế luụn phự hợp với điều
kiện lưu lượng trong mỗi một chu kỳ thời gian (tức là ngày/ đờm, ngày trong tuần, cỏc dịp đặc biệt).