Kỹ thuật chuyển mạch gói:

Một phần của tài liệu BÀI GIẢNG HỆ THỐNG VIỄN THÔNG 2 - CHƯƠNG 1 LÝ THUYẾT THÔNG TIN (Trang 43)

- Ma trận kiểm tra H vớicác cột là một vecto rm chiều khác không.

2.3Kỹ thuật chuyển mạch gói:

MẠNG VAØ CHUYỂN MẠCH

2.3Kỹ thuật chuyển mạch gói:

Kỹ thuật chuyển mạch gói ngày nay đã trở thành một kỹ thuật rất có tiềm năng và quan trong trong lĩnh vực viễn thông bởi vì nó cho phép các nguồn tài nguyên Viễn thông sử dụng một cách hiệu quả nhất. Chuyển mạch gói có thể thích ứng với diện rất rộng các dịch vụ và yêu cầu của khách hàng. Trên thế giới ngày nay, mạng chuyển mạch gói cũng đang thể hiện hiệu quả và tính hấp dẫn của nó cho các dịch vụ viễn thông khác như điện thoại. Video và các dịch vụ băng rộng khác.

Quan điểm của chuyển mạch gói dựa trên khả năng của các máy tính số hiện đại tốc độ cao tác động vào bản tin cần truyền sao cho có thể chia cắt các cuộc gọi, các bản tin thành các thành các thành phần nhỏ gọi là “Gói” tin. Tuỳ thuộc vào việc thực hiện và hình thức của thông tin mà có thể có nhiều mức phân chia. Ví dụ một cách thực hiện phổ biến được áp dụng của chuyển mạch gói hiện nay là bản tin của người sử dụng được chia thành các Segments và sau đó các Segments lại được chia tiếp thành các gói (Packet) có kích thước chuẩn hoá. Hình vẽ H.2.14 minh hoạ giao thức cắt gói theo nguyên tắc nêu trên.

Các segments sau khi được chia cắt từ bản tin của khách hàng sẽ được xử lý chuẩn hoá tiếp bằng cách dán “Đầu” (leader) và “Đuôi” “Trailer”, như vậy chúng chứa ba trường số liệu là:Đầu chứa địa chỉ đích cùng các thông tin điều khiển mà mạng yêu cầu ví dụ như số thự tự của Segment#, mã kênh logic để tách các thông tin khách hàng đã ghép kênh, đánh dấu segment đầu tiên và segment cuối cùng của bản tin và nhiều thông tin khác liên quan tới chức năng quản lý và điều khiển từ “Đầu cuối-tới-Đầu Cuối”.

Bản tin ….. ……….………..………..…… độ dài L

Segment#1 Segment#2 Segment#n

Bản tin

Đầu Trường Tin CRC

Segment Trường Tin có độ dài tới M bit (M>=N)

Tiêu đề Tải tin (Tới N bit) CRC

Tạo khung bắt đầu Tạo khung kết thúc

Gói

Hình 2.14 Nguyên lý cắt mảnh và tạo Gói

Đối với các gói tin truyền qua mạng Chuyển mạch gói còn phải chứa các mẫu tạo khung để đánh dấu điểm đầu và điểm cuối của mỗi gói. Tiêu đề (Header) của gói tương tự như đầu của Segment, ngoài ra nó còn có thêm các thông tin mà mạng chuyển mạch yêu cầu để điều khiển sự truyền tải của các gói qua mạng, ví dụ như thông tin cần bổ sung vào tiêu đề của gói là địa chỉ Nguồn, địa chỉ Đích, số thự tự của gói và các khối số liệu điều khiển để chống vòng lặp, quản lý QoS, suy hao, lặp gói v…v

15

Chương 2: Mạng và chuyển Mạch

Trường số liệu điều khiển sai lỗi CRC cho phép hệ thống chuyển mạch gói phát hiện sai lỗi xảy ra trong gói nếu có, nhờ đó đảm bảo yêu cầu rất cao về độ chính xác truyền tin.

Các gói tin sẽ được chuyển qua mạng chuyển mạch gói từ Node chuyển mạch này tới node chuyển mạch khác trên cơ sổ “lưu đệm và phát chuyển tiếp”, nghĩa là mỗi node chuyển mạch sau khi thu một gói sẽ tạm thời lưu giữ một bản sao của gói vào bộ nhớ đệm cho tới khi cơ hội phát chuyển gói tới node tiếp theo hay thiết bị đầu cuối của người dùng được đảm bảo chắc chắn. Bởi vì mọi quá trình thông tin được cắt nhỏ thành các gói giống nhau nên các bản tin dù dài hay ngắn đều có thể chuyển qua mạng với sự ảnh hưởng lẫn nhau ít nhất và nhờ sự chuyển tải các gói qua mạng gấn như nhau được thực hiện trong thời gian thực nên chuyển mạch có thể đáp ứng được yêu cầu hoạt động một cách nhanh chóng kể cả khi có sự thay đổi mẫu lưu lượng hoặc có sự hỏng hóc một phần hay nhiều tính hăng khác của mạng.

Hình vẽ H2.15 minh hoạ nguyên tắc hoạt động của mạng chuyển mạch gói.

SIEMENSN N IXDORF PSWs User A SIEMENS NIXDORF User B PSWđ Hình 2.15 Mạng chuyển mạch gói

Các bản tin của khách hàng từ máy chủ gọi A sẽ không được gởi một cách tức thì và trọn vẹn qua mạng tới máy bị gọi như trong mạng chuyển mạch bản tin, mà sẽ được cắt và tạo thành các gói chuẩn ở Node chuyển mạch goi nguồn PSWs. Mỗi gói sẽ được phát vào mạng một cách riêng rẽ độc lập và chúng sẽ dịch chuyển về Node chuyển mạch gói đích PSWđ theo một đường fẫn khả dụng tốt nhất tại bất kỳ thời điểm nào đồng htời mỗi gói sẽ được kiểm tra giám sát lỗi trên dọc hành trình. Tại PSWđ các gói sẽ tái hợp lại để tạo thành bản tin nguyên vẹn ban đầu rồi gửi tới thuê bao B. Ưu điểm đặc sắc của chuyển mạch gói là kênh truyền dẫn chỉ bị chiếm dụng trong thời gian thực sự truyền gói tin, sau đó kênh sẽ trở thành rỗi và khả dụng cho một bản tin có thể được truyền một cách đồng thời và có thể theo các tuyến hoàn toàn các tính năng truyền dẫn của hệ thống.

Nguyên tắc cơ bản của trường chuyển mạch gói được minh hoạ trên hình vẽ H.2.16 sau đây:

Bộ Nhớ Controller Số liệu vào Và các gói ĐK Buffer Bộ Nhớ Controller Số liệu vào Và các gói ĐK Buffer

Bus Số liệu Bus điều khiển

Hình 2.16 Nguyên tắc trường chuyển mạch gói.

Chương 2: Mạng và chuyển Mạch

Số liệu đến và các gói điều khiển được phân phối vào các bộ đệm mà tại đó chúng được kiểm tra, giám sát lỗi. Sau đó chúng được tạm thời lưu trữ lại để sẵn sàng chuyển vào Bus số liệu hoặc được diễn giải bởi bộ điều khiển Controller để tạo ra các tác động điều khiển. Gói số liệu vào có thể được truyền vào Bus số liệu dạng nối tiếp hoặc song song và sau đó được chuyển tới bộ đệm đầu ra bởi bộ điều khiển mà nó xác nhận được địa chỉ của gói chứa trong trường định hướng

Một phần của tài liệu BÀI GIẢNG HỆ THỐNG VIỄN THÔNG 2 - CHƯƠNG 1 LÝ THUYẾT THÔNG TIN (Trang 43)