Điện tử viễn thông part 2 0 giới thiệu chung về kt 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”, PTIT,
1. Chương 1: Giới thiệu chung về kỹ thuật chuyển mạch
•

1.1. Nhập môn kỹ thuật CM

1.2. Khái niệm và lý thuyết cơ bản

•

1.3. Quá trình phát triển của kỹ thuật chuyển mạch

3. “Kỹ thuật chuyển mạch”, HV Kỹ thuật Quân sự
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 sự 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
dựng 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
dựng hệ thống tổng đài tự động đầu tiên, đấy là hệ thống
tổng đài từng buớc.
• Sau dó là sự phát triển của hệ thống tổng đài thanh ghi,
các chữ số được xử lý trong thanh ghi, không xử lý trực
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 dựng 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 sự 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 sự 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 thực
• B-ISDN cung cấp
các dịch vụ yêu
cầu bang thông và
thời gian thực.
• Ðang duợc tiêu
chuẩn hoá (ATM,
MPLS)


Chuyển mạch quang
• Phục vụ cho sự
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 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 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:
• Thực hiện trao đổi thông tin giữa các user trên trục thời
gian thực.
• 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 sự 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 thực 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 tự
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 thực
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 dựa 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 thực 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 thực 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 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.