Giáo trình Kỹ thuật chuyển mạch - Tổng quan

Nội dung text: Giáo trình Kỹ thuật chuyển mạch - Tổng quan

1. Nội dung ! Tổng quan. ! Lịch sử phát triển. ! Phương thức chuyển mạch. Switching Engineering Page 2
2. Khái niệm ! Truyền thông (Communication) là tất cả sự trao đổI, vận chuyển thông tin bằng hình thức này hoặc hính thức khác. ! Ví dụ: Bạn đang đọc tài liệu này, tờ báo đã đọc sáng nay, chuyến tàu chở bạn đi từ Tp Hồ Chí Minh đến Thủ đô Hà nội, bạn đang lấy thông tin từ Internet, bạn đang xem tivi, bạn đang gọi điện ! Viễn thông là 3 ví dụ sau, vậy, viễn thông (Telecommunication) là sự truyền thông qua khoảng cách địa lý. ! Tele có nghĩa là từ xa, biểu thị một sự bắt cầu qua khoảng cách địa lý, viễn thông là sự trao đổi thông tin từ xa. Hình 1-1 Sự trao đổi thông tin giữa hai thành phố Switching Engineering Page 4
3. Các dịch vụ viễn thông Hình 1-3 Các dịch vụ viễn thông Switching Engineering Page 6
4. Mạng viễn thông ! Mạng viễn thông là tất cả các trang thiết bị kỹ thuật được sử dụng để trao đổi thông tin giữa các đối tượng sử dụng trong mạng. ! Các thành phần mạng viễn thông: ! Thiết bị đầu cuối: Chuyển đổi tín hiệu thân thuộc với con người thành tín hiệu được chuyển tải trong mạng tuỳ thuộc lại hình dịch vụ. ! Node chuyển mạch: Cung cấp nối kết cho các đối tượng theo yêu cầu, thực hiện các chức năng: ! Xử lý thông tin: xử lý, cung cấp thông tin. ! Chuyển mạch. ! Phương tiện truyền dẫn: Liên kết hai thành phần trên. tuỳ thuộc môi trường, địa hình sử dụng hệ thống truyền dẫn thích hợp như cáp đồng, vi ba, vệ tinh, quang ! Phần mềm: Hỗ trợ các thành phần trên hoạt động có hiệu quả. Switching Engineering Page 8
5. Chuyển mạch ! Chuyển mạch là sự thiết lập nối kết theo yêu cầu để truyền thông tin từ ngõ vào yêu cầu đến ngõ ra được yêu cầu trong một tập ngõ vào và ngõ ra (ITU-T). ! Mục đích:Thiết lập đường truyền thông tin qua mạng theo cấu trúc cố định hoặc biến động. Hình 1-5 Chuyển mạch Switching Engineering Page 10
6. Các hệ thống nhân công ! 1878, hệ thống chuyển mạch đầu tiên được xây dựng ở NewHaven, Mỹ. Điện thoại viên đóng vai trò chuyển mạch. Hình 1-6 Chuyển mạch nhân công Switching Engineering Page 12
7. Các hệ thống số và điều khiển máy tính ! Năm 1960, tổng đài điều khiển số đầu tiên được xây dựng ở Mỹ. ! 1968 ở Châu Âu. ! Hệ tổng đài này còn được gọi là tổng đài điều khiển bằng chương trình ghi sẵn SPC (Stored Program Control). Hình 1-7 Tổng đài SPC Switching Engineering Page 14
8. Các node cho N-ISDN ! Phát triển cho các mạng tích hợp dịch vụ, N-ISDN có thể được xem là sự kết hợp tổng đài điện thoại với chuyển mạch dữ liệu. Hình 1-9 ISDN Switching Engineering Page 16
9. Chuyển mạch quang ! Phục vụ cho sự trao đổi thông tin tốc độ cao (hàng Gbits/s). ! Hướng tới mạng toàn quang (chuyển mạch điện tử - điều khiển điện tử " chuyển mạch quang-điều khiển điện tử " chuyển mạch quang-điều khiển quang). Hình 1-11 Sự phát triển các hệ thống chuyển mạch Switching Engineering Page 18
10. Chuyển mạch kênh ! Là loại chuyển mạch phục vụ sự trao đổi thông tin bằng cách cấp kênh dẫn trực tiếp giữa các đối tượng sử dụng. ! Xử lý cuộc gọi tiến hành qua 3 giai đoạn: ! Thiết lập đường dẫn dựa vào như cầu trao đổi thông tin. ! Duy trì kênh dẫn trong suốt thời gian trao đổi thông tin. ! Giải phóng kênh dẫn khi đối tượng sử dụng hết nhu cầu trao đổi. Hình 1-12 Chuyển mạch kênh Switching Engineering Page 20
11. Chuyển mạch tin ! Là loại chuyển mạch phục vụ sự trao đổi thông tin giữa các bản tin như điện tín, thư điện tử, file ! Thiết bị đầu cuối gởi đến node chuyển mạch bản tin mang thông tin địa chỉ đích. ! Tại đây, bản tin được thu nhận, xử lý (chọn đường) rồi sắp hàng chờ truyền đi. Phương pháp này gọi là store and forward. địa chỉ Hình 1-13 Chuyển mạch tin Switching Engineering Page 22
12. Chuyển mạch gói ! Bản tin được chia thành các gói với chiều dài xác định, mỗi gói có phần header mang thông tin địa chỉ và thứ tự gói. ! Mỗi gói đi qua các node được tiến hành theo phương pháp store and forward như chuyển mạch tin. ! Tại đầu thu tiến hành sáp xếp các gói trở lại. header ! Trong các gói luôn có trường kiểm tra để đảm bảo gói truyền không lỗi qua từng chặng. Hình 1-14 Chuyển mạch gói Switching Engineering Page 24
13. Chuyển mạch khung ! Chuyển mạch khung về cơ bản dựa trên chuyển mạch gói, nhưng bản tin được chia thành các khung có kích thước xác định. ! Hạn chế chức năng kiểm tra lỗi và điều khiển luồng. ! Tốc độ truyền dẫn được cải thiện đáng kể so với chuyển mạch gói. ! Hoạt động chủ yếu ở lớp 2, với mục đích lớn nhất là tạo mạng riêng ảo VPN (Virtual Private Network) cho khách hàng. ! Băng thông không cố định cho user mà được phân phối một cách linh hoạt. ! Phức tạp do tốc độ bit thay đổi. ! Khả năng đến 40Mbps so với 2Mbps của chuyển mạch gói. Switching Engineering Page 26
14. Chuyển mạch nhãn đa giao thức ! Internet đang phát triển rất mạnh và là điều không thể thiếu trong cuộc sống hiện tại. ! Các dịch vụ mới đa số đều áp dụng trên IP (Internet Protocol). ! Nhưng Internet gặp trở ngại về thời gian thực và băng thông. ! Giải pháp IP over ATM được đề xuất nhưng cũng gặp khó khăn trong kỹ thuật. ! Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS (Multiple Protocol Label Switching) đơn giản hoá việc chuyển tiếp cho các router bên trong. ! Tốc độ như ATM. ! Giá thành rẻ. ! Đơn giản. Switching Engineering Page 28