ĐIỆN tử VIỄN THÔNG c2 0 giới thiệu chung về kỹ thuật chuyển mạch khotailieu

Giảng viên:
<Insert Picture Here>

Phan Thị Thanh Ngọc

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ
THUẬT CHUYỂN MẠCH


Tài liệu tham khảo
1. Giáo trình “Tổng đài & kỹ thuật chuyển mạch”, EPU
1. Mục 1.2: Các nguyên tắc cơ bản về chuyển mạch số
•

1.2.1. Giới thiệu chung

•

1.2.4: Model trường chuyển mạch số và trao đổi khe thời gian

2. “Kỹ thuật chuyển mạch 1”, Học viện Bưu chính VT,
1. Chương 1: Giới thiệu chung về kỹ thuật chuyển mạch
•

1.1. Nhập môn kỹ thuật CM

•

1.3. Quá trình phát triển của kỹ thuật chuyển mạch

1.2. Khái niệm và lý thuyết cơ bản

3. “Kỹ thuật chuyển mạch”, HV Kỹ thuật Quân sư
1. Mục 1.2: Chuyển mạch kênh, chuyển mạch tin, chuyển mạch gói


Tham khảo khác


1.1. Khái niệm chuyển mạch
• Chuyển mạch là sư thiết
lập nối kết theo yêu
cầu để truyền thông tin
từ đâi vào yêu cầu đến
đầu ra được yêu cầu
trong một tập các đầu
vào và đầu ra (ITU-T).
• Mục đích:Thiết lập
đường truyền thông tin
qua mạng theo cấu trúc
cố định hoặc biến dộng

Hình 1.1. Chuyển mạch


1.2. Lịch sử phát triển các hệ thống CM
1.
2.
3.
4.
5.

6.
7.

Các hệ thống nhân công.
Các hệ thống chuyển mạch diện tử.
Các hệ thống số và diều khiển máy tính.
Các node chuyển mạch cho thông tin dữ liệu.
Các node chuyển mạch cho N-ISDN.
Các node chuyển mạch cho B-ISDN.
Chuyển mạch quang.


Lịch sử phát triển các hệ thống CM
1.

Năm 1878, hệ thống chuyển mạch đầu tiên duợc xây
dưng ở NewHaven, Mỹ. Ðiện thoại viên đóng vai trò
chuyển mạch.


Các hệ thống chuyển mạch điện tử
Hệ thống chuyển mạch xoay
• Năm 1889, Almon B. Strowger, Kansas City, USA xây
dưng hệ thống tổng đài tư động đầu tiên, đấy là hệ thống
tổng đài từng buớc.
• Sau dó là sư phát triển của hệ thống tổng đài thanh ghi, các
chữ số được xử lý trong thanh ghi, không xử lý trưc tiếp. Phù
hợp với các tổng đài dung lượng lớn, khả năng chọn đường
dẫn thay thế.
Hệ thống chuyển mạch thanh chéo

• Năm 1937, hệ thống chuyển mạch thanh chéo ra đời.
• Thời gian chuyển mạch nhanh, ít lỗi, đơn giản. Là cơ sở phát
triển các hệ thống chuyển mạch sau này.


Các hệ thống số và điều khiển máy tính
• Năm 1960, tổng đài điều khiển số đầu tiên được xây dưng ở
Mỹ, năm 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).


Các nút chuyển mạch cho thông tin dữ
liệu

• Lý do: Nhu cầu sử dụng thông tin dữ liệu phát triển mạnh,
dẫn đến sư phân biệt giữa mạng chuyển mạch kênh và dữ
liệu.
• Chuyển mạch gói và Frame Relay.


Các node cho N-ISDN
• Phát triển cho các mạng tích hợp dịch vụ, N-ISDN có thể
đuợc xem là sư kết hợp tổng dài diện thoại với chuyển
mạch dữ liệu.


Các node cho B-ISDN
• Các hệ thống
chuyển mạch truớc

chỉ đáp ứng đuợc
một trong hai điều
kiện: băng thông,
thời gian thưc
• B-ISDN cung cấp
các dịch vụ yêu
cầu bang thông và
thời gian thưc.
• Ðang duợc tiêu
chuẩn hoá (ATM,
MPLS)


Chuyển mạch quang
• Phục vụ cho sư trao
đổi thông tin tốc độ
cao (hàng Gbits/s).
• Huớng 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).


1.3. Các phương thức chuyển mạch
1.

2.
3.
4.
5.
6.

Chuyển mạch kênh.
Chuyển mạch tin.
Chuyển mạch gói.
Chuyển mạch khung.
Chuyển mạch tế bào.
Chuyển mạch nhãn da giao thức


Chuyển mạch kênh
• Là loại chuyển mạch phục vụ sư trao đổi thông tin bằng
cách cấp kênh dẫn trưc tiếp giữa các đối tượng sử dụng.
• Xử lý cuộc gọi tiến hành qua 3 giai đoạn:
• Thiết lập đường dẫn dưa vào nhu cầu trao đổi thông tin.
• Duy trì kênh dẫn trong suốt thời gian trao đổi thông tin.
• Giải phóng kênh dẫn khi đối tuợng sử dụng hết nhu cầu trao đổi.


Chuyển mạch kênh
Ðặc diểm:
• Thưc hiện trao đổi thông tin giữa các user trên trục thời gian
thưc.
• Các user làm chủ kênh dẫn tổng suốt qúa trình trao đổi.
• Hiệu suất thấp.
• Yêu cầu độ chính xác thông tin không cao.

• Nội dung trao đổi không mang thông tin địa chỉ.
• Phù hợp với dịch vụ thoại.
• Khi luu lượng tăng đến nguỡng nào đó thì cuộc gọi mới có
thể bị khoá, mạng từ chối mọi yêu cầu kết nối mới đến khi có
thể.


Chuyển mạch tin
• Là loại chuyển mạch phục vụ sư trao dổi thông tin giữa các
bản tin như diện tín, thư điện tử, file…
• Thiết bị đầu cuối gửi đến node chuyển mạch bản tin mang
thông tin địa chỉ dích.
• Tại đây, bản tin đuợc thu nhận, xử lý (chọn duờng) rồi sắp
hàng chờ truyền di (store and forward)


Chuyển mạch tin
Thời gian trễ:
• Td=tnhận+txử lý+tsắp hàng.
Ðặc diểm:
• Không có mối liên hệ thời gian thưc giữa các user.
• Kênh dẫn không dành riêng cho các user (dùng chung
duờng truyền).
• Hiệu suất cao.
• Yêu cầu độ chính xác.
• Nội dung có dịa chỉ.
• Áp dụng cho số liệu.
• Vẫn chấp nhận cuộc gọi mới trong khi lưu luợng mạng
đang cao.

Chuyển mạch gói
• Bản tin đuợc chia thành các gói với chiều dài xác định,
mỗi gói có phần header mang thông tin địa chỉ và thứ tư
gói
• Mỗi gói đi qua các node duợc tiến hành theo phương pháp
store and forward nhu chuyển mạch tin.
• Tại đầu thu tiến hành sắp xếp các gói trở lại.
• Trong các gói
luôn có truờng
kiểm tra để đảm
bảo gói truyền
không lỗi qua
từng chặng.


Chuyển mạch gói
Ðặc điểm:
• Trao đổi thông tin không theo thời gian thưc nhưng
nhanh hơn chuyển mạch tin.
• Ðối tuợng sử dụng không làm chủ kênh dẫn.
• Hiệu suất cao.
• Thích hợp truyền số liệu.
• Việc kiểm tra lỗi từng chặng là đảm bảo gói truyền
không lỗi nhung lại làm giảm tốc dộ truyền gói qua
mạng.
• Băng thông thấp, tốc dộ thấp.
• Phù hợp với mạng truyền dẫn chất luợng thấp.

Chuyển mạch khung
• Chuyển mạch khung về cơ bản dưa trên chuyển mạch gói, nhưng
bản tin đuợc chia thành các khung có kích thuớc 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).
• Băng thông không cố định cho user mà duợc phân phối một cách
linh hoạt.
• Phức tạp do tốc độ bit thay dổi.
• Khả năng đến 40Mbps so với 2Mbps của chuyển mạch gói


Chuyển mạch tế bào
• Các loại chuyển mạch kể trên không đáp ứng được yêu
cầu băng thông và thời gian thưc của một số dịch vụ.
• Chuyển mạch tế bào thì chia bản tin thành các tế bào
(cell) có kích thuớc nhỏ và cố dịnh.
• Xử lý nhanh.
• Chuyển tiếp nhanh.
• Tốc độ đạt đến 600Mbps.
• Khả năng phục vụ các dịch vụ tốc độ bit thay đổi và cố
định.
• Tính thời gian thưc huớng đến chuyển mạch kênh.


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 dều áp dụng trên IP (Internet
Protocol).
• Nhưng Internet gặp trở ngại về thời gian thưc 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.