Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch

TỔNG QUAN

(Overview)

2004

Writen by Master Nhat Vien Nguyen Duy.

1

Nội dung

^!Tổng quan.

^!Lịch sử phát triển.

^!Phương thức chuyển mạch.

Switching Engineering

Page 2

Tổng quan

^!Khái niệm.

^!Các dịch vụ viễn thông.

^!Các loại dịch vụ viễn thông.

^!Mạng viễn thông.

^!Chuyển mạch.

Switching Engineering

Page 3

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

Khái niệm

! Vật mang dịch vụ: Là cc trang thiết bị được sử dụng để hỗ trợ cho

dịch vụ đó.

Hình 1-2 Vật mang dịch vụ điện thoại

Switching Engineering

Page 5

Các dịch vụ viễn thông

Hình 1-3 Các dịch vụ viễn thông

Switching Engineering

Page 6

Các loại dịch vụ viễn thông

! Trên quan điểm điều hành mạng, dịch vụ viễn thông gồm:

! Dịch vụ cơ sở: Là các dịch vụ cơ bản được cung cấp bởi mạng viễn thông.

! Dịch vụ giá trị gia tăng: Là các dịch vụ mở rộng của dịch vụ cơ sở, khi

người sử dụng dùng dịch vụ này sẽ phải nộp một mức phí cụ thể. Ví dụ

theo dõi tỷ giá thị trường qua một số điện thoại nào đó, dịch vụ hướng

dẫn, chuyển đổi ngôn ngữ.

! Dịch vụ bổ sung phân bố: Là các dịch vụ được xây dựng trên dịch vụ viễn

thông cơ sở. Ví dụ chuyển tiếp cuộc gọi vô điều kiện, chờ cuộc gọi, dịch

vụ báo thức.

! Dịch vụ bổ sung tập trung (dịch vụ mạng thông minh IN): IN (Interligent

Network) được thực hiện trong một mạng cung cấp định vị tập trung

thông minh, cho phép điều khiển định tuyến, tính cước linh hoạt. Ví dụ

điện thoại trả tiền trước, điện thoại bình chọn…

! Một số dịch vụ có sự kết hợp của dịch vụ mạng thông minh với dịch vụ

giá trị gia tăng

Switching Engineering

Page 7

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

Mạng viễn thông

Phương

tiện

truyền

dẫn

Thiết bị

đầu cuối

Thiết bị

đầu cuối

Node

chuyển

mạch

Phần

mềm

Hình 1-4 Các thành phần của mạng viễn thông

Switching Engineering

Page 9

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

Lịch sử phát triển

^!Các hệ thống nhân công.

^!Các hệ thống chuyển mạch điện tử.

^!Các hệ thống số và điều 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.

Switching Engineering

Page 11

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

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

bước.

! Sau đó 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.

Switching Engineering

Page 13

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

Các node 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 dự liệu.

! Chuyển mạch gói và Frame Relay.

Hình 1-8 Chuyển mạch dữ liệu

Switching Engineering

Page 15

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

Các node cho B-ISDN

! Các hệ thống chuyển mạch

trước chỉ đáp ứng được

một trong hai điều kiện:

băng thông, thời gian

thực.

! B-ISDN cung cấp các dịch

vụ yêu cầu băng thông và

thời gian thực.

! Đang được tiêu chuẩn hoá

(ATM, MPLS).

Hình 1-10 Nhu cầu băng thông rộng

Switching Engineering

Page 17

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

Phương thức chuyển mạch

^!Chuyển mạch kênh.

^!Chuyển mạch tin.

^!Chuyển mạch gói.

^!Chuyển mạch khung.

^!Chuyển mạch tế bào.

^!Chuyển mạch nhãn đa giao thức.

Switching Engineering

Page 19

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

Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch - Chương 1: Tổng quan