Kỹ thuật chuyển mạch của tổng đài

Các kỹ thuật chuyển mạch của tông đài
Phân loại:

Chuyển mạch mạch (Circuit Switching)

Chuyển mạch không gian

Chuyển mạch thời gian

Chuyển mạch dữ liệu (Data Switching)

Chuyển mạch tin (Message Swiching)

Chuyển mạch gói (Package Swtching)

Chuyển mạch mềm (Soft Switching)
Chuyển mạch không gian SDS (Space Division
Switching):

Khái niệm:

SDS là hình thức chuyển mạch bằng cách thiết lập một đường truyền vật lý để kết nối hai điểm
thông tin.

Cơ sở tạo nên các bộ chuyển mạch là các tiếp điểm cơ khí hay các cổng điện tử được điều khiển.
Cấu trúc khối Chuyển mạch không gian SDM

Dạng đơn giản nhất của chuyển mạch không gian là ma trận tiếp điểm n x n Crossbar Switch .
Nhận xét:

Nhược điểm:


Số tiếp điểm rất lớn xấp xỉ n
2
 Giá thành cao.

Việc mất các điểm kết nối dẫn tới việc không có khả năng kết nối qua điểm đó.

Số tiếp điểm thực tế sử dụng chỉ là n so với n
2

Hiệu suất sử dụng của các tiếp điểm kém.
Chuyển mạch không gian đa cấp

Người ta chia N đầu vào thành N/n nhóm

Mỗi nhóm có n đầu vào lập thành cấp thứ 1

Mỗi nhóm có k đầu ra , lại đưa vào các đầu vào của cấp thứ 2, và cứ như thế tiếp tục
Điều kiện không nghẽn mạch: k = 2n - 1
Nhận xét: (so với chuyển mạch đơn giản)

Ưu điểm:

Số các tiếp điểm ma trận ít hơn

Có nhiều kết nối thông qua mạng để nối 2 điểm đầu cuối

Nhược điểm:

Điều khiển phức tạp hơn nhiều


Nếu chọn số các nhóm con không hợp lý mạng có thể bị khoá khi lưu lượng tăng
Chuyển mạch khe thời gian TSI (Time Slot Interchange)

Hệ thống chuyển mạch thời gian có số cổng kết nối ~ 2N.

Có “Nhân” là khối chuyển mạch TSI.

N thuê bao  N tín hiệu đưa vào bộ ghép kênh Mux.

Đầu ra của Mux là luồng số tốc độ cao chứa các khung, mỗi khung có n khe thời gian (TimeSlot)
tương ứng với n thuê bao

Mỗi khe có thể là 1 bit ( hay 1 byte hay nhiều byte )

Ví dụ: để kết nối khe 2 với khe 5 , thì tín hiệu từ khe 2 đưa đến đầu vào TSI được đổi sang khe 5 tại
đầu ra của TSI và đưa đến bộ giải ghép kênh để xuất ra tại khe 5

Khi số thuê bao tăng, thời gian trễ tăng vượt mức , người ta sử dụng cấu trúc nhiều TSI ghép nhau
gọi là TMS
Chuyển mạch TST:

Thực tế, người ta sử dụng các cấu hình TST hay STS để tăng hiệu quả. Phức tạp hơn là TSSST,
SSTSS, STST…
Giải thích chuyển mạch TST
Sơ đồ khối chuyển mạch TST
Chuyển mạch dữ liệu:

Chuyển mạch bản tin(chuyển mạch thông điệp message)


Chuyển mạch bản tin khắc phục các nhược điểm của chuyển mạch mạch trong truyền dữ liệu, số
liệu hay các bản tin rất ngắn.

Nó phân tích phần đầu bản tin để tìm địa chỉ nơi nhận

Bản tin (Message) là Các thư điện tử , các file truyền trên mạng. Nó được truyền qua mạng như là
các dữ liệu số

Thông thường, các node chuyển mạch là các máy tính , mà nó giữ bản tin ở bộ nhớ đệm .

Thời gian trễ ở mỗi node gồm thời gian nhận bản tin vào node và thời gian chờ để chuyển tới
node khác

Chuyển mạch bản tin không cần thiết lập một đường dẫn dành riêng giữa hai trạm đầu cuối

Một bản tin được gởi từ nơi phát tới nơi thu được ấn định một lộ trình trước bằng địa chỉ nơi
nhận mà mỗi trung tâm có thể nhận dạng chúng.

Tại mỗi trung tâm chuyển mạch (nodes chuyển mạch), bản tin được tạm lưu vào bộ nhớ, xử lý rồi
truyền sang trung tâm khác (nếu tuyến này rỗi).

Thời gian lưu lại có thể dài do đợi xử lý hay trung tâm tiếp theo chưa sẵn sàng nhận.
Nhân xét:
(ưu điểm so với chuyển mạch mạch)

Bản tin có thể được lưu trong bộ nhớ đệm và xử lý ở bất kì node nào trên mạng.

Giảm cao điểm lưu thông, nâng cao hiệu suất tuyền dẫn

Các trạm thu không cần luôn luôn phải sẵn sàn.


Có thể thiết lập, phân tích độ ưu tiên của bản tin

Chuyển mạch bản tin không bao giờ bận

Hệ thống lưu tất cả các bản tin được gởi đến trong vài giờ, vài ngày. Có thể lưu vĩnh viễn bằng
băng đĩa

Có thể đổi dạng các mã truyền.

Kiểm tra, quản lý các quá trình trong mạng.
○
Phát hiện lỗi và yêu cầu truyền lại

Các bản tin gửi đi được cấp số thứ tự.
○
Có thể tìm lại các bản tin bị mất.
○
Khi hệ thống tạm dừng, nó thông báo đến các máy tính số thứ tự cuối cùng của các bản tin mà
nó nhận được.

Có thể cung cấp các số liệu thống kê về sự lưu thông qua hệ thống.
Kĩ thuật chuyển mạch gói

Chuyển mạch gói sử dụng ưu điểm, đồng thời khắc phục nhược điểm của chuyển mạch kênh và chuyển
mạch tin.

Chuyển mạch gói gần giống chuyển mạch bản tin.

Các bản tin sẽ được chia thành nhiều gói có dung lượng nhỏ hơn (cở vài ngàn Byte) và gửi các gói

này đi.

Độ lớn của gói :

Các gói được truyền song song nên sẽ truyền nhanh hơn.

Dung lượng gói quá nhỏsố lượng gói nhiềuTăng lượng thông tin dư thừa (do mỗi gói có chứa
thêm header).
Thành phần cơ bản

Trạm (station), Nút mạng (node), Đường truyền dẫn (link).

Sử dụng phương thức tự động hỏi lại, để tránh lỗi.

Đòi hỏi nơi nhận được gói tin phải xác định xem có lỗi hay không, nếu lỗi thì sẽ yêu cầu truyền
lại.
Phân loại

Phụ thuộc vào đường đi, người ta chia thành 2 loại :

Datagram (dg) (giao thức phi kết nối-Connectionless): Các gói đi theo các đường độc lập riêng,
phần header của các gói chứa địa chỉ của các node mà nó đi đến.

Virtual Circuit (VC) (giao thức hướng kết nối -Connection Oriented): Khi có nhu cầu gửi bản
tin, sẽ thiết lập mạch ảo qua các node, các gói trong cùng 1 bản tin sẽ đi qua mạch ảo này. Phần
header của các gói không chứa địa chỉ của các node mà nó đi đến.
Phương pháp chuyển gói theo kiểu Datagram

Các bước cần thiết để truyền thông tin:


Bước 1: Phân đoạn gói ở phía phát.

Bước 2: Định tuyến các gói

Bước 3: Tái hợp gói ở phía thu
Phương pháp chuyển gói theo kiểu mạch ảo

Trước khi truyền, có một gói gọi là cờ hiệu (mang địa chỉ nút gốc) được gửi nút gốc, đi qua các nút,
đi đến đâu nó chiếm kết nối qua nút đó.

Sau khi đã chiếm được đường truyền, nó gửi tín hiệu công nhận chiếm (ACK) đến nút gốc.

Sau đó, các gói số liệu được gửi một cách tuần tự từ nút gốc đến nút đích theo tuyến đường đã được
thiết lập.

Tuyến đường chiếm (ví dụ từ A qua 4, 5, 6 đến B) được coi như cố định trong suốt thời gian kết nối.

Trong mỗi gói, ngoài phần số liệu thực còn có thêm phần nhận dạng liên kết kênh ảo được dùng cho để
định tuyến.