GIẢI PHÁP CHUYỂN MẠCH CHO CÁC THIẾT BỊ BĂNG THÔNG RỘNG

Chuyển mạch kênh9/10/2010 Copyright by DCE-SOICT 5 Chuyển mạch kênh được thiết lập thông qua 3 giaiđoạn một kênh dẫn point to point sẽ được thiết lập thời gian 2 đối tượng trao đổi thôn

Trang 1

9/10/2010

Nội dung

Giới thiệu các kỹ thuật chuyển mạch

Giới thiệu ATM

B-ISDN và cácdịch vụ

9/10/2010

2

Copyright by DCE-SOICT

9/10/2010 Copyright by DCE-SOICT

3

Trongviễn thông có 3 phương pháp chuyển

mạch chính

Chuyển mạch kênh

4

 Chuyển mạch kênh thực hiện việc cung cấp kênh dẫn cho user theo yêu cầu dưới sự điều khiển của các

bộ xử lý hoặc máy tính.

 Tín hiệu đi qua kênh dẫn thông thường là tín hiệu PCM được ghép kênh với tốc độ cao nhằm tăng khả năng của hệ thống.

 Việc ghép kênh được thực hiện trên cơ sở phân chia theo thời gian TDM (trước đây là FDM) nên mỗi kênh được chứa trong khe thời gian tương ứng.

 Nhiệm vụ chuyển mạch là chuyển ngõ vào và ngõ ra.

Trang 2

5

Chuyển mạch kênh được thiết lập thông qua 3

giaiđoạn

một kênh dẫn point to point sẽ được thiết lập

thời gian 2 đối tượng trao đổi thông tin

6

Đặc điểm của chuyển mạch kênh

(blocked)

Chuyển mạch tin

7

Là loại chuyển mạch phục vụ trao đổi các bản

tin (điện tín, thư điện tử, file…) giữa các đối

tượng với nhau

Chuyển mạch tin

8

Chuyển mạch tin không cần thiết lập đường dẫn truyền riêng

Bản tin được ấn định lộ trình bằng địa chỉ nơi nhận, mà mỗi trung tâm có thể nhận dạng

Tại mỗi trung tâm, bản tin này sẽ được lưu lại,

xử lý rồi truyền sang trung tâm mới nếu tuyến nàyrỗi

Phương pháp này gọi là “store and forward”

Trang 3

Chuyển mạch tin

9

 Đặc điểm của chuyển mạch tin

Chuyển mạch tin không tồn tại sự thiết lập và cung cấp

đường truyền giữa 2 điểm đầu cuối nên thời gian trễ lớn

Đối tượng sử dụng không làm chủ kênh dẫn

Yêucầu độ chính xác cao

Địa chỉ của nơi nhận được gắn vào bản tin và chuyển lên

mạng từ node này sang node khác

Tốc độ truyền không phụ thuộc vào đối tượng sử dụng

Hiệu suất cao do kênh dẫn có thể dùng chung cho nhiều

đối tượng khác nhau

Ápdụng cho truyền số liệu, chữ viết, hình ảnh

Khilưu lượng tăng cao nó vẫn chấp nhận các yêu cầu kết

nối mới nhưng thời gian truyền dẫn có thể dài, độ trễ lớn

Chuyển mạch gói

10

Tận dụng được các ưu điểmvà khắc phục được nhược điểm của chuyển mạch kênh và chuyển mạch tin

11

chuyển mạch tin

được gắn header (chứa địa chỉ và thông tin điều khiển)

thành 1 bản tin và chuyển cho nơi xử lý

các tínhiệu kiểm tra lỗi Nếu có lỗi xảy ra nó sẽ phát tín

hiệu yêu cầu gửi lại gói tin Vì vậy phương pháp này

hầu như không có lỗi

12

Đặc điểm của chuyển mạch gói:

đường truyền dẫn tương ứng rỗi

lượng truyền và độ phức tạp của bộ điều khiển tại các trung tâm

hơn rất nhiều so vói chuyển mạch tin

Trang 4

13

Ưu điểm:

Kinhtế

14

Chuyển mạch kênh được tạo ra giữa trên một

số các kỹ thuật

Chuyển mạch thời gian T

15

tuyến PCM

Chuyển mạch T dùng bộ trễ thời gian

16

của tín hiệu, đặt các đơn

vị trễ có thời gian trễ bằng thời gian của một

 Hiệu quả kém.

 Giá thành cao.

 Khó thực hiện.

Trang 5

Chuyển mạch T dùng bộ nhớ đệm

17

 BM ghi các khe thời gian của tuyến PCM vào các ô nhớ tương

ứng.

 CM điều khiển việc ghi (hoặc đọc) ô nhớ của BM Bộ đếm khe thời

gian là bộ đếm chu kỳ, với chu kỳ bằng số khe thời gian trên tuyến

PCM.

 Dung lượng BM:

CBM=b.R bits.

 Dung lượng CM:

CCM=R.log2R bits.

Với b: số bit mã hoá,

R: số khe thời gian trong một khung

Điều khiển tuần tự

18

khiển việc đọc (hoặc ghi)

nhớ BM một cách liên tiếp

đếm này sẽ tuần tự tăng

của một khe thời gian

Điều khiển ngẫu nhiên

19

đọc hoặc ghi) các ô

nhớ cuả BM theo nhu

cầu

khiển CM, ô nhớ CM

(hoặc ghi) của ô nhớ

của BM

20

Chuyển mạch T ghi tuần tự, đọc ngẫu nhiên

Trang 6

Các kiểu chuyển mạch T

21

Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiên, đọc tuần tự

Đặc điểm chuyển mạch T

22

Trễ (độ trễ nhỏ hơn thời gian 1 khung)

Rẻ tiền

Dunglượng bị giới hạn bởi thời gian ghi đọc bộ nhớ

Nhược điểm: số lượng kênh bị hạn chế bởi thời gian truycập bộ nhớ Hiện nay công nghệ RAM phát triển 1 cấp T có thể chuyển mạch 1024 kênh

Chỉ thích hợp với tổng đài nhỏ

Chuyển mạch không gian S

23

hai tuyến PCM trong cùng khe thời gian

Phương pháp thực hiện

24

được đặt ở giao điểm ngõ vào và ngõ ra

thông trêncột

CCM=R.log2(n+1)

thị tất cả điểm thông trên cột đều không nối

Trang 7

Điều khiển theo đầu ra

25

 Xác định 1 trong n ngõ vào

với đầu ra tương ứng

 Sử dụng các bộ ghép kênh

logic số, bộ ghép kênh này

hoạt động dưới sự điều

khiển của các bộ nhớ CM

 Dựa vào thông tin trên CM,

cácbộ MUX chọn ngõ vào

tương ứng để ghép ở đầu

ra

 Dung lượng tổng cộng của

cácbộ nhớ

C∑CM=m.R.log2(n+1)

Điều khiển theo đầu vào

26

 Xácđịnh 1 trong n đầu ra nối với đầu vào tương ứng

 Các bộ DMUX hoạt động dưới sự điều khiển của bộ nhớ CM

 Dựa vào thông tin trong

CM các bộ DMUX chọn ngõ ratương ứng để tách

từ đầu vào

 Dunglượng tổng cộng của cácbộ nhớ

CΣCM=n.R.log2(n+1)

Đặc điểm

27

Khả năng lớn (dung lượng lớn)

Tin cậy

Chọn đường thuận tiện

Khôngsử dụng độc lập trong thực tế

ATM(Asynchronous transfer mode)

28

ATM làphương thức truyền không đồng bộ, kỹ thuật chuyển mạch gói chất lượng cao

Cóphương thức truyền tải định hướng, chuyển gói nhanhdựa trên ghép không đồng bộ phân chia theothời gian

Trang 8

29

ATM tồn tại hai thuật ngữ:

chế độ truyền dẫn và chuyển mạch thông tin trong

mạng

truyền thông, trong đó các gói tin trong cùng một cuộc

nối có thể lặp đi lặp lại một cách bất thường như

ATM

30

ATM đã kết hợp tất cả những lợi thế của kỹ thuật chuyển mạch trước đây vào một kỹ thuật truyền thông duy nhất

Sử dụng các gói cố định gọi là các tế bào

ATM cóthể truyền tải một hỗn hợp các dịch vụ baogồm thoại, hình ảnh, số liệu, có thể cung cấp các băng thông theo yêu cầu

ATM cóthể loại trừ được các “nút cổ chai”

thường xảy ra ở các mạng LAN và WAN hiện nay

Đặc tính của ATM

31

 ATM có hai đặc tính quan trọng là:

 Thứ nhất:

 ATM sử dụng các gói có kích thước nhỏ và cố định gọi là

tế bào ATM (ATM cell)

Cáctế bào nhỏ cùng với tốc độ truyền lớn sẽ làm cho trễ

truyền và biến động trễ giảm đủ nhỏ đối với các dịch vụ

thời gian thực

Ngoài ra kíchthước nhỏ cũng sẽ tạo điều kiện cho việc

hợp kênh ở tốc độ cao được dễ dàng hơn

 Thứ hai:

Cókhả năng nhóm một vài kênh ảo thành một đường ảo

nhằm giúp cho việc định tuyến được dễ dàng

Đặc điểm của ATM

32

 ATM cóđặc điểm gần giống với phương thức chuyển mạch gói

 Tuy nhiêncũng có một số điểm khác biệt:

Để phù hợp với việc truyền tín hiệu thời gian thực thì ATM phải đạt độ trễ đủ nhỏ, tức là các tế bào phải có độ dài ngắn hơn các gói thông tin trong chuyển mạch gói

Cáctế bào có đoạn mào đầu nhỏ nhất nhằm tăng hiệu quả

sử dụng vì các đường truyền có tốc độ rất cao

Để đảm bảo độ trễ đủ nhỏ thì các tế bào được truyền ở những khoảng thời gian xác định, không có khoảng trống giữa các tế bào

Trong ATM thứ tự các tế bào ở bên phát và bên thu phải giống nhau (đảm bảo nhất quán về thứ tự)

Trang 9

Ưu điểm của ATM

33

Ghép kênh khôngđồng bộ (ATDM) và thống kê

chomọi kiểu lưu lượng

Gánđộ rộng kênh rất linh hoạt và mềm dẻo

Giảm các mạng riêng

Chấp nhận mạng hiện có nhờ kết nối chúng với

mạng ATM mới

Tốc độ truy cập cao (155 Mb/s – 16 Gb/s)

Tiết kiệm giá thành OA&M (Operation

Administrantion and Maintenance) nhờ công

nghệ cao và đồng nhất

Ưu điểm của ATM(tiếp)

34

 Bản chất của ATM là liên kết truyền các tế bào với các thông tin được tạo ra và ATM cung cấp khả năng ghép kênh “thống kê” với đường truyền

 Trong ATM tận dụng được dung lượng truyền dẫn trong các thời điểm có “hoạt động thấp” của nguồn thông tin

 Thay vì truyền đi các tế bào “không có ích”, các tế bào truyền đi trong khoảng thời gian này, sẽ có các nguồn thông tin khác nhau được thay thế

 Trong trường hợp có nhiều nguồn thông tin được thay đổi (VBR) truyền đi trên cùng một đường truyền thì khả năng ghép kênh

“thống kê” là rất cao.

 Tế bào ATM có kích thước cố định và kết hợp với ghép kênh, giúp cho việc tổ hợp nhiều nguồn tín hiệu khác nhau trên một đường truyền được dễ dàng, từ đó các nhà khai thác có thể cung cấp nhiều dịch vụ cho khách hàng trên cùng một đường truyền.

Nhược điểm

35

tại những điểm chuyển mạch và các thiết bị tách/ghép

kênh, dẫn đến khoảng cách các tế bào bị thay đổi

ratrễ này

TrÔ cña m¹ng Gi¸ trÞ trÔ t¨ng Gi¸ trÞ trÔ gi¶m

BISDN

36

 BISDN is an extension of ISDN in terms of capabilities, i.e it not only has the narrowband capability of ISDN but also the broadband capability

Trang 10

B-ISDN definition

37

A service requiring transmission channels

capable of supporting rates greater than the

primary rate.” ITU-T

Any service inquiry with a speed greater than

1.544 Mbps is defined as broadband, and any

communications based on this speed are called

broadband communications

B-ISDN

38

B-ISDN is an extension of ISDN only in term of the name Everything is different including protocol, architecture, transmission, and switching technology

The Goal of B-ISDN is to achieve complete integration of services, ranging from low-bit rate burst signals to high-bit-rate continuous real-time signals

B-ISDN

39

Designed to exploit the advances in technology

Provides for integration of wide range of

communications facilities and the support of

universal communications with the following

characteristics

Worldwide exchange between any two subscribers in

any medium.

Retrieval and sharing of information from multiple

sources, in multiple media.

Distribution of a wide variety of materials to home or

office, on demand.

Broadband service

40

Trang 11

B-ISDN services

41

Interactive Services

control-signaling information) between two subscribers or

between a subscriber and a service provider

Distribution Services

provider to B-ISDN subscriber

B-ISDN services

42

Distribution Services Without User Presentation Control

distributed from a central source to an unlimited number of authorized receivers connected to the network

control over it

B-ISDN services

43

Distribution Services With User Presentation

Control

number of users

entities (e.g , frames) with cyclical repetition

User has the ability of individual access to the cyclical

distributed information and can control start and order

of presentation

B-ISDN services

44

Services include voice-band services such as telemetry, low-speed data, telephone, and facsimile and broadband services, such as high-quality video conferencing, high-definition television (HDTV) video transmission and high speed data transmission

Thus B-ISDN must adapt the characteristics of each of the different services and integrate them into a common transmission and switching platform

Trang 12

B-ISDN architecture

45

B-ISDN architecture

46

Function architecture

signaling

services, both circuit switching and packet switching

transmission services Example: high resolution video(150 Mbps), video-on-demand (600 Mbps)

transmission are provided using ATM

B-ISDN architecture

47

Transmission Structure

Three new transmission services

and 622 Mbps (network to subscriber)

B-ISDN architecture

48

Protocols :

ATM used for transfer of information across the user-network interface

This implies that B-ISDN is a packet-based network ( at the interface and internal switching)

B-ISDN also supports circuit mode applications over a packet based transport mechanism

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	449,46 KB