Chương 4: THIẾT KẾ MẠNG DIỆN RỘNG
4.4. Một số công nghệ kết nối WAN
4.4.1. Mạng chuyển mạch kênh
Mạng chuyển mạch kênh (Circuit Switching Network) thực hiện việc liờn kết giữa hai ủiểm nỳt qua một ủường nối tạm thời hay giành riờng giữa ủiểm nỳt này và ủiểm nỳt kia. ðường nối này ủược thiết lập trong mạng thể hiện dưới dạng cuộc gọi thông qua các thiết bị chuyển mạch.
Một vớ dụ của mạng chuyển mạch kờnh là hoạt ủộng của mạng ủiện thoại, các thuê bao khi biết số của nhau có thể gọi cho nhau và có một ủường nối vật lý tạm thời ủược thiết lập giữa hai thuờ bao.
Với mô hình này mọi nút mạng có thể kết nối với bất kỳ một nút khỏc. Thụng qua những ủường nối và cỏc thiết bị chuyờn dựng người ta có thể tạo ra một liên kết tạm thời từ nơi gửi tới nơi nhận, kết nối này duy trỡ trong suốt phiờn làm việc và ủược giải phúng ngay sau khi phiờn làm việc kết thúc. ðể thực hiện một phiên làm việc cần có các thủ tục ủầy ủủ cho việc thiết lập liờn kết trong ủú cú việc thụng bỏo cho mạng biết ủịa chỉ của nỳt gửi và nỳt nhận. Hiện nay cú 2 loại mạng chuyển mạch là chuyển mạch tương tự (analog) và chuyển mạch số (digital).
4.4.1.1. Chuyển mạch tương tự (Analog)
Hình 4.2. Analog Circuit Switching
Việc chuyển dữ liệu qua mạng chuyển mạch tương tự ủược thực hiện qua mạng ủiện thoại. Cỏc trạm trờn mạng sử dụng một thiết bị cú tờn là modem ("MODulator" and "DEModulator"), thiết bị này sẽ chuyển cỏc tớn hiệu số từ mỏy tớnh sang tớn hiệu tương tự cú thể truyền dữ liệu ủi trờn cỏc kờnh ủiện thoại và ngược lại biến tớn hiệu dạng tương tự thành tín hiệu số.
Một minh họa kết nối dùng mạng chuyển mạch là kết nối qua mạng ủiện thoại PSTN, hay cũn gọi là kết nối quay số (dial-up).
4.4.1.2. Chuyển mạch số (Digital)
Hình 4.3. Digital Circuit Switching 4.4.1.2.1. Kênh thuê riêng (Leased Lines)
Leased line là một kết nối viễn thụng ủối xứng theo hai chiều truyền dữ liệu lờn và xuống, ủược sử dụng ủể kết nối hai ủiểm truyền dữ liệu với nhau. Không giống như dịch vụ PSTN truyền thống, các kết nối này khụng cú số ủiện thoại cho mỗi kết nối, mỗi tuyến kết nối sử dụng một dạng kết nối theo dạng permanent.
Cỏc dịch vụ viễn thụng cú thể ủược triển khai trờn kết nối này như: ủiện thoại, dữ liệu, kết nối Internet, truyền hỡnh…
Leased line có nhiều lựa chọn băng thông khác nhau phụ thuộc vào mức cần thiết của khách hàng với băng thông nx64 kbit/s với n=1,..,31.
Hiện nay, Leased Line ủược phõn làm hai lớp chớnh là Tx (theo chuẩn của Mỹ và Ca-na-ủa) và Ex (theo chuẩn của chõu Âu, Nam Mỹ và Mê-hi-cô), x là mã số chỉ băng thông (bandwidth) của kết nối. Thông số kỹ thuật của cỏc ủường truyền Tx và Ex ủược liệt kờ trong bảng dưới.
Bảng 4.1. Thụng số kỹ thuật của cỏc ủường Tx
Loại kênh Thông lượng Ghép kênh
T0 56 kbit/s 1 ủường thoại
T1 1.544 Mbit/s 24 ủường T0
T2 6.312 Mbit/s 4 ủường T1
T3 44.736 Mbit/s 28 ủường T1
T4 274.176 Mbit/s 168 ủường T1
T0/E0 là tương ủương với một kờnh truyền thoại ủơn lẻ, T0 hoạt ủộng ở tốc ủộ 56 kbit/s và E0 hoạt ủộng ở tốc ủộ 64 kbit/s.
Dịch vụ Leased line truyền thống ủược phõn chia thành hai dạng chớnh
• ðường truyền dành riêng (Dedicate line): là một kết nối dạng trực tiếp và ủược sử dụng với mục ủớch dành riờng cho một dịch vụ xỏc ủịnh như ủiện thoại hoặc Internet.
• ðường truyền riờng (Private line): là một kết nối ủược sử dụng với mục ủớch cung cấp tuyến kết nối riờng cho hai ủiểm truyền thông với nhau. Kết nối này là một trường hợp riêng của Dedicate line, thông thường có thể là các tunnel chạy chung trong một tuyến truyền dẫn dung lượng lớn.
Các lợi ích của dịch vụ Leased-line
• Sử dụng dịch vụ Leased-line, khác hàng có thể triển khai các hệ thống mạng viễn thụng và Internet riờng cho ủơn vị mỡnh. Cỏc dịch vụ phổ biến bao gồm: DNS, mail, web, portal, ….
• Kênh truyền của dịch vụ này là kênh truyền riêng, do vậy không bị ảnh hưởng của các yếu tố khác trong hệ thống mạng gây nên.
Cỏc chỉ tiờu và tham số kỹ thuật luụn ủược ủảm bảo ở chất lượng tốt nhất.
• Không giới hạn về mặt thời gian, 24h/24h và 7 ngày/tuần.
• Không bị giới hạn về số user truy nhập Internet, chỉ phụ thuộc vào tốc ủộ của ủường leased line .
• Kết nối trở nên phổ biến với mọi user trong mạng LAN của bạn, gỡ bỏ cỏc modem và ủường ủiện thoại phức tạp khụng cần thiết cho mỗi người sử dụng Internet.
• Giỏm sỏt và quản lý kết nối cú thể ủược thực hiện bởi nhà cung cấp dịch vụ.
• Chuyờn nghiệp húa ủội ngũ Cụng nghệ thụng tin và Viễn thụng của doanh nghiệp.
4.4.1.2.2. Công nghệ xDSL Giới thiệu:
Cụng nghệ ủường dõy thuờ bao số xDSL (Digital Subscribers Line) cho phộp tận dụng miều tần số cao ủể truyền số liệu tốc ủộ cao trờn ủụi dõy cỏp ủiện thoại thụng thường. Modem xDSL biến ủổi tớn hiệu của người sử dụng thành cỏc tớn hiệu phự hợp với ủường truyền DSL, cú cấu trỳc dữ liệu riờng, mó ủường dõy riờng và một số tớn hiệu thụng tin ủiều khiển. Cụng nghệ ủường dõy thuờ bao số ủược tớch hợp ủầu tiờn trong mạng tớch hợp số ISDN (Integrated Services Digital Network) với tốc ủộ cơ bản BRI 144 bit/s. Nhiều phiờn bản xDSL sau này ủược lấy từ thực tế của ISDN DSL. Cỏc thế hệ DSL sau này ủược cải tiến về cụng suất, cỏch thức hoạt ủộng và khả năng cung cấp dịch vụ. Tốc ủộ truyền tải ủó phỏt triển từ 1,5 Mbit/s ủến 2 Mbit/s trong cụng nghệ HDSL, 8 Mbit/s trong công nghệ ADSL và 52 Mbit/s trong công nghệ VDSL.
Cụng nghệ DSL ủỏp ứng ủược cỏc yờu cầu ứng dụng ủa phương tiện của người sử dụng, hiệu suất và ủộ tin cậy cao, rất kinh tế giỏ cước rẻ.
Tổng quan về họ công nghệ xDSL
IDSL (ISDN DSL): Cụng nghệ ủường dõy thuờ bao số truy nhập mạng tớch hợp ủa dịch vụ số ISDN sử dụng cỏc kờnh ủối xứng BRI (128 kbit/s hoặc 144 kbit/s) kết hợp thành một kờnh truyền dữ liệu giữa bộ ủịnh tuyến và mỏy tớnh của khỏch hàng. DSL làm việc với tốc ủộ 160 kbit/s tương ứng với tải tin là 144 kbit/s (2B+D). Trong IDSL kết nối với tổng ủài trung tõm bằng một kết cuối ủường dõy LT (Line Termination) và kết
nối thuờ bao bằng thiết bị ủầu cuối mạng NT (Network Termination).
Cụng nghệ ADSL truyền theo chế ủộ song cụng và sử dụng kỹ thuật triệt tiếng vọng. Phần lớn các dạng IDSL làm việc với ISDN NT tiêu chuẩn ở ủầu cuối khỏch hàng của ủường dõy. Do ủú, IDSL chuyển mạch nội hạt ISDN ủược thay thế bởi bộ ủịnh tuyến gúi. Cấu hỡnh này ủược sử dụng cho Internet.
HDSL (High Data Rate DSL): Có khả năng truyền song công 1,544Mbit/s hoặc 2,048 Mbit/s trờn ủường dõy ủiện thoại. HDSL truyền tin cậy với tỷ lệ lỗi bit từ 10-9 ủến 10-10. Hệ thống HDSL DS-1 (1,544 Mbit/s) sử dụng 2 ủụi dõy mỗi ủụi dõy truyền 768 Kbit/s trờn mỗi hướng.
HDSL E1 (2,048 Mbit/s) cú thể lựa chọn sử dụng 2 hoặc 3 ủụi dõy, mỗi ủụi dõy sử dụng hoàn toàn song cụng. HDSL 2,048 Mbit/s 3 ủụi dõy sử dụng bộ thu phát giống bộ thu phát hệ thống 1,544 Mbit/s. Mạch vòng HDSL 2,048 Mbit/s có thể có mạch rẽ nhưng không cân bằng. Tiêu chuẩn HDSL2 cú tốc ủọ bit và ủộ dài mạch vũng như HDSL thế hệ thứ nhất, chỉ khỏc là sử dụng một ủụi dõy thay vỡ 2 ủụi dõy. HDSL2 cú kỹ thuật mó húa cao và ủiều chế phức tạp hơn. Lựa chọn tần số phỏt và thu cho HDSL2 ủể chống xuyờn õm.
SDSL (Single Pair DSL): Truyền ủối xứng với tốc ủộ 784 kbit/s trờn một ủụi dõy, ghộp thoại và số liệu trờn cựng một ủường dõy, sử dụng mó 2B1Q. Cụng nghệ này chưa cú tiờu chuẩn thống nhất nờn chưa ủược phổ biến cho cỏc dịch vụ cú tốc ủộ cao. SDSL mới chỉ ứng dụng truy nhập trang WEB, tải dữ liệu và thoại với tố ủộ 128 kbit/s, khoảng cỏch nhỏ hơn 6,7 Km và tố ủộ tối ủa là 1024 kbit/s trong khoảng 3,5 Km.
VDSL (Very High Data Rate DSL): Sử dụng mạch vũng từ tổng ủài trung tõm (CO) ủến khỏch hàng và cỏc bộ ghộp kờnh phõn phối. Tiờu chuẩn kỹ thuật VDSL ủược phỏt triển từ nhúm T1E1.4 mụ tả cỏc tốc ủộ và khoảng cỏch từ ủơn vị mạng quang ONU tới thuờ bao. Cỏp từ mạng cho tới cỏc ONU cú thể ủược nối trực tiếp tới ONU theo hỡnh trũn hoặc bộ tỏch quang thụ ủộng. Cỏc ứng dụng của VDSL hỗ trợ ủồng thời tất cả những ứng dụng thoại, dữ liệu và video. ðặc biệt VDSL hỗ trợ truyền
hỡnh tốc ủộ cao (HDTV), cỏc ứng dụng mỏy tớnh tiờn tiến. Tớnh ủối xứng của VDSL cung cấp tố ủộ dữ liệu 2 chiều lờn tới 26 Mbit/s cho cỏc khu vực không có cáp quang nối tới.
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line): ADSL là công nghệ ủường dõy thuờ bao số khụng ủối xứng ủược phỏt triển cho nhu cầu truy nhập Internet tốc ủộ cao, cỏc dịch vụ trực tuyến, video, ... ADSL cung cấp tốc ủộ truyền tới 8 Mbit/s ủường xuống (download) và 16 ủến 640 kbit/s ủường lờn (upload). Ưu ủiểm nổi bật của ADSL là cho phộp người sử dụng sử dụng ủồng thời 1 ủường dõy thoại cho cả 2 dịch vụ thoại và số liệu. Vì ADSL truyền ở miền tần số cao (4400Hz → 1,1MHz) khụng ảnh hưởng ủến tớn hiệu thoại. Cỏc bộ lọc ủược ủặt ở 2 ủầu mạch vũng tỏch tớn hiệu thoại và số liệu theo mỗi hướng. Một loại ADSL mới gọi là ADSL ‘‘Lite’’ hay ADSL không sử dụng bộ lọc chủ yếu cho cỏc ứng dụng truy nhập internet tục ủộ cao. Kỹ thuật này khụng ủũi hỏi bộ lọc phớa thuờ bao nờn giỏ thành thiết bị và chi phớ lắp ủặt giảm ủi tuy nhiờn tốc ủộ ủường xuống chỉ cũn 1,5 Mbit/s.
ADSL2 và ADSL2+: ADSL2 ủược chuẩn húa trong ITU G.992.3, G.992.4 ADSL2+ ủược chuẩn húa trong ITU-T G.925.5 là thế hệ thứ 3 của ADSL, phỏt triển dựa trờn nền tảng ADSL và ADSL2 nờn cú ủày ủủ ủặc trưng của ADSL và ADSL2. ADSL2 và ADSL2+ bổ sung nhiều tớnh năng mới cho các ứng dụng, dịch vụ và tiến trình triển khai mới so với ADSL chuẩn. Cụng nghệ ADSL2+ ủỏp ứng cỏc yờu cầu tốc ủộ cao, tốc ủộ ủường lờn là 1,2 Mbit/s và tốc ủộ ủường xuống là 24 Mbit/s, băng thụng rộng lờn ủến 2,208 MHz.
Bảng 4.2. ðặc ủiểm của họ cụng nghệ xDSL
Cụng nghệ Tốc ủộ Khoảng cỏch Số ủụi
dõy ủồng
IDSL 144 Mbit/s ủối xứng 5 km 1 ủụi
HDSL 1,544 Mbit/s ủối xứng
2,048 Mbit/s ủối xứng 3,6 km 4,5 km 2 ủụi 3 ủụi HDSL2 1,544 Mbit/s ủối xứng 3,6 km 4,5 km 2 ủụi
2,048 Mbit/s ủối xứng 3 ủụi SDSL
768 Kbit/s ủối xứng
1,544 Mbit/s hoặc 2,048 Mbit/s một chiều
3 km
7 km 1 ủụi
ADSL 1,5 8 Mbit/s ủường xuống
1,544 Mbit/s ủường lờn ≤ 5 km 1 ủụi
VDSL
26 Mbit/s ủối xứng
13 52 Mbit/s ủường xuống 1,5 2,3 Mbit/s ủường lờn
300 m 1,5 km
(tựy tốc ủộ) 1 ủụi