số lượng thiết bị trong trường chuyển mạch, kết nối đa tầng gồm hai kiểu: kiểu kết nối đầy đủ và kết nối từng phần đều nhằm mục tiêu xây dựng trường chuyển mạch không tắc nghẽn.
Như
vậy, việc tăng dung lượng trường chuyển mạch số
để đảm bảo cho số
lượng thuê bao và trung kế lớn tùy ý theo yêu cầu chỉ còn cách phải xây dựng trường chuyển mạch sử dụng kết hợp sử dụng kết hợp các chuyển mạch tầng T và S tiêu chuẩn gọi là chuyển mạch ghép. Có rất nhiều phương pháp ghép kết hợp giữa các chuyển mạch tầng S và T, ví dụ như TS, ST, STS, TST, TSST,…
Trước đây, cấu trúc STS được sử dụng nhưng từ cuối thập niên 70 trở lại đây
cấu trúc TST chiếm ưu thế hơn và ngày nay cấu trúc này được sử dụng rộng rãi
nhất. Sở dĩ trước đây người ta sử dụng STS là vì với trình độ công nghệ lúc đó để tránh chi phí lớn cho tốc độ hoạt động cao của vi mạch. Ngày nay các ưu điểm về tốc độ cao của RAM đã bù lại được về chi phí giá thành cho cả hai công nghệ chuyển mạch S và chuyển mạch T do đó mà cấu trúc TST được ưa chuộng hơn.
Theo lý thuyết cấu trúc chuyển mạch TST có hệ số tập trung là 1:1 có thể bảo đảm không xảy ra tắc nghẽn nếu số lượng khe thời gian nội bộ qua tầng chuyển mạch S là 2n1, trong đó n là số lượng khe thời gian ở trong các luồng PCM vào và ra của tầng chuyển mạch T ngoại vi. Tuy vậy, thậm chí là cả khi mà số lượng khe thời gian trong và ngoài bằng nhau thì chất lượng phục vụ QoS vẫn rất tốt (khoảng 3.1017 cho kênh có lưu lượng 0,7 Erl và sẽ tăng lên tới 4,7.108 khi lưu lượng kênh là 0,8 Erl). Hơn nữa, do không phải tất cả các khe thời gian ngoài ở luồng PCM được sử dụng để truyền tải lưu lượng mã số khe thời gian nội thường luôn luôn có sẵn cho việc định tuyến lưu lượng qua chuyển mạch tầng S và lớn hơn so với số lượng khe thời gian TS ngoài, nhờ đó mà thậm chí cả với những kênh lưu lượng cao 0,8 Erl chất lượng dịch vụ QoS của TST vẫn có thể có giá trị từ 108 đến 1010.
Tóm lại việc lựa chọn cấu trúc cụ
thể
phụ
thuộc vào nhiều yếu tố
như độ
phức tạp, kích thước trường chuyển mạch, lưu lượng phục vụ, kích thước Module, khả năng kiểm tra đo thử bảo dưỡng, mở rộng dung lượng,…Trong các cấu trúc ghép các tầng chuyển mạch thì cấu trúc TST được sử dụng rộng rãi nhất và nó được thiết kế dưới dạng các Module có kích thước phù hợp với công nghệ, ứng dụng thực tế và dễ phát triển, dễ vận hành và bảo dưỡng.
4.2.3.2 Trường chuyển mạch ghép TST
A
1
TS
i
T
1
S
T2
D
1
CM
TS
k
11
B
1
C
1
SM
31
CM
31
A
2
B
2
C
2
TS
j D
2
SM
12
TS
k
SM
32
A
B
N
C
N
D
N
NxN
CM11 SM11
i
k
CM
22
[1] k
SM CM
32 32
k
j
SM
11
CM32
CM12
[k]
TS
i
CM
2N
TSk
[k]
4.2.3.2.1 Sơ đồ khối
N CM 1N | ||||
SM 1N | ||||
Có thể bạn quan tâm!
-
Phương Thức Đồng Bộ Chủ Tớ (Master Slaver Synchronization) -
Điều Khiển Kết Cuối Đơn Trong Đồng Bộ Tương Hỗ -
Nguyên Lý Chuyển Mạch Thời Gian T Điều Khiển Đầu Ra -
Quá Trình Truyền Thông Tin Giữa Các Trạm Kết Cuối Trong Tcp/ip -
Sơ Đồ Khối Chức Năng Của Một Hệ Thống Chuyển Mạch Atm -
Sơ Đồ Khối Mô Đun Đầu Vào (A) Và Mô Đun Đầu Ra (B)
Xem toàn bộ 201 trang tài liệu này.
CM 3N | ||||
SM 3N | ||||
CM 22 | ||
Hình 4.11 Trường chuyển mạch ghép TST
Cấu tạo của trường chuyển mạch TST gồm: T1: điều khiển đầu vào (RWSR).
S: điều khiển đầu vào.
T2: điều khiển đầu ra (SWRR).
Luồng PCM (A, B, C, D) vào/ra các tầng có n×TS.
CM1x, CM3x: Bộ nhớ điều khiển của T1, T3 (Dung lượng: n ngăn × [log2n]
bit).
SM1x, SM3x: Bộ nhớ thoại của T1, T3 (Dung lượng: n ngăn × 8bit). CM2x: Bộ nhớ điều khiển của S (Dung lượng: n ngăn × [log2N] bit).
4.2.3.2.2 Nguyên lý hoạt động
Tầng chuyển mạch thời gian T1 phía đầu vào kết nối khe thời gian vào với một khe thời gian rỗi nào đó trong đường Bus dẫn tới đầu vào của tầng chuyển mạhc không gian S. Trong khi đó tầng chuyển mạch thời gian T2 phía đầu ra kết nối khe thời gian đã được chọn từ chuyển mạch tầng S tới khe thời gian ra yêu cầu. Như vậy cuộc gọi được kết nối qua trường chuyển mạch có thể được định tuyến qua tầng S với bất kỳ khe thời gian thích hợp nào.
Phù hợp với tính chất ứng dụng của các luồng ghép kênh số cao tốc PCM từ bên ngoài vào/ra khối chuyển mạch TST, các chuyển mạch thời gian ở tầng T1 làm việc theo chế độ SWRR còn các chuyển mạch thời gian tầng T2 ngược lại làm việc theo chế độ RWSR. Ngoài ra ưu điểm của chế độ hoạt động được lựa chọn trên đây làm cho việc điều khiển nội bộ khối chuyển mạch trở nên rõ ràng, đơn giản và dễ thực hiện hơn. Thông thường dung lượng của các chuyển mạch thời gian T khoảng 1024 TS, còn kích thước của ma trận chuyển mạch S là 8×8, 16×16 và 64×64 đường cao tốc HW(HighWay).
Hình 4.11 giải thích quá trình thực hiện chuyển mạch của khối chuyển mạch số cấu trúc TST. Xét ví dụ thực hiện chuyển mạch cho kênh thoại: TSiA1 tới TSjD2 (i<j). Tại tầng S có thể chọn TSk rỗi bất kỳ. Các số liệu điều khiển đã tạo và nạp vào các CM để điều khiển quá trình chuyển mạch phục vụ cho cuộc nối giữa khe thời gian TSi của luồng số cao tốc đầu vào A1 với khe thời gian TSj của luồng tín hiệu PCM cao tốc đầu ra D2 qua khe thời gian trung gian TSk ở tầng chuyển mạch không gian S.
Căn cứ yêu cầu cuộc gọi: TSiA1 tới TSjD2, tóm tắt quá trình thực hiện cuộc gọi, tại các bộ nhớ tương ứng sẽ lưu các giá trị theo bảng sau:
Bảng 4.1 Giá trị các ngăn nhớ và tiến trình xử lý tại TST
Các bộ nhớ | Ngăn nhớ | Nội dung | TS | Giải thích | |
1 | CM11 | i | [k] | TSi | Địa chỉ nhị phân ngăn nhớ k |
2 | SM11 | k | TSi | TSk | Nội dung 8 bit thoại |
3 | CM22 | k | [1] | TSk | Địa chỉ nút chuyển mạch B1C2 |
4 | CM32 | j | [k] | TSk | Địa chỉ nhị phân ngăn nhớ k |
5 | SM32 | k | TSk | TSj | Nội dung 8 bit thoại |
Như vậy, đã thực hiện được cuộc gọi theo yêu cầu: TSiA1 tới TSjD2 . Phân tích nguyên lý cụ thể theo từng bước như trường hợp chuyển mạch T hoặc S đơn lẻ.
Để tiết kiệm số bộ điều khiển ta có thể sử dụng 01 bộ điều khiển sử dụng điều
khiển chung cho 2 bộ
điều khiển. Xét trường hợp cụ
thể
hơn: i=5, j=10, k=15. Vì
trường hợp đang xét là trường hợp đặc biệt khi ta chọn khe thời gian trung gian giống nhau (TSk), điều này sẽ không đúng với trường hợp tổng quát khi A và B cùng được kết nối tới cùng một khối chuyển mạch thời gian trong tầng T1, hiện tượng tranh chấp sẽ xảy ra khi có hai yêu cầu đầu vào TS5 và TS10 cùng muốn ra đầu ra TS15. Một giải pháp để tránh trường hợp này là sử dụng kết nối thứ hai (BA) qua tuyến
trung gian có khe thời gian là TS15 + n/2. Lúc này nội dung bộ
điều khiển tương
ứng
là: CMEM 1(T1) : 15(5); CMEM 1 (T2): 15+n/2 (5); CMEM N (T1): (15+n/2) (10); CMEM N (T2) : 15(10).
Khi sử dụng một bộ nhớ đối ngẫu như trên hình 4.11 (A*) ta hoàn toàn có thể điều khiển được hai bộ điều khiển CMEM tại hai tầng chuyển mạch bằng một khối điều khiển. Trường hợp sử dụng một bộ nhớ dùng chung như trên hình 4.11 (B*) khi ta chọn chuyển mạch tầng T1 hoạt động theo nguyên tắc RWSR và chuyển mạch tầng T2 hoạt động theo nguyên tắc SWRR.
Vấn đề chọn khe thời gian trung gian trong trường chuyển mạch TST để điều
khiển kết nối giữa các tầng T và S là một khâu quan trọng trong quá trình xử lý
chuyển mạch. Phương pháp tìm kiếm khe thời gian trung gian rỗi được thực hiện một cách đơn giản qua việc xử lý tìm kiếm các cặp bit (bận/ rỗi) tại đầu ra tầng T1 và đầu vào tầng T2. Phương pháp được đề xuất để tìm kiếm các cặp bit rỗi tại hai đầu là phương pháp tìm kiếm kiểu mặt nạ chọn kênh. Các bit trong thanh ghi chỉ thị trạng thái và thanh ghi mặt nạ thể hiện rõ sự bận/rỗi của các kênh thông qua bản đồ nhớ ánh xạ trạng thái.
4.2.4 Các phương pháp định tuyến trong mạng chuyển mạch kênh
Định tuyến trong mạng chuyển mạch kênh là quá trình xác định đường đi
giữa
các nút mạng đảm
bảo
tối
ưu về kinh tế và kỹ thuật
của mạng, các điều
kiện phải
tuân thủ trong quá trình định tuyến trong mạng
PSTN gồm: Không lặp
vòng giữa các nút mạng, thủ tục điều khiển đơn
giản, sử dụng
và quản
lý thiết bị
hiệu quả và đáp ứng được
các yêu cầu
thay đổi trong tương
lai. Hai phương pháp
định tuyến cơ bản thường sử dụng trong mạng chuyển mạch kênh là định tuyến cố định và định tuyến luân phiên.
Định tuyến cố định thường
được
sử dụng
trong các kết
nối
trực tiếp
hoặc
các mạng
cấp thấp. phương pháp này đơn
giản
và nhanh chóng khi toàn bộ các
hướng
đều
được
ngầm định. Định tuyến cố định bị hạn chế khi xảy ra sự cố và
không linh hoạt không ổn định.
lựa
chọn
tuyến, dẫn tới
khả năng tắc
nghẽn
cao khi lưu lượng
Định tuyến luân phiên bao gồm
hai kiểu
luân phiên cố định và luân phiên
động, trong thực tế việc áp dụng nguyên tắc định tuyến luân phiên được thực hiện
như hình 4.12. Trong đó, lưu lượng giữa hai nút mạng A và C có thể thực hiện qua
hai tuyến: tuyến trực
tiếp AC, tuyến tràn ATC. Nguyên tắc
chung khi các kênh
trên tuyến AC bị chiếm hết thì lập tức lưu lượng tràn sẽ được chuyển sang tuyến
ATC. Nếu lúc đó, tuyến ATC mà cũng bị chiếm hết bị tổn thất.
thì lưu lượng tràn này sẽ
Trong định tuyến như hình 4.12, được gọi là định tuyến luân phiên cố định bởi
vì mỗi một tuyến số kênh được
khai báo sử dụng
là cố định được
tính toán dựa
trên kết quả dự báo lưu lượng. Trong trường hợp kết quả dự báo lưu lượng sai thì
sẽ xảy ra hai trường
hợp:
lưu lượng sẽ bị tổn thất nhiều dẫn đến chất lượng dịch
vụ không cao.
cao hoặc
các kênh bị thừa nhiều dẫn đến hiệu quả sử dụng
kênh không
Nút chuyển tiếp T
Tuyến dự phòng
nút A
Trung kế
Tuyến trực tiếp
nút C
nút B
Hình 4.12: Định tuyến luân phiên
Trong định tuyến luân phiên tự động, nếu một cuộc gọi thành công trong một tuyến đã cho thì việc chọn mạch đó được lưu lại. Trái lại, đối với lựa chọn hiện tại
mà cuộc gọi không thành công thì sẽ thực
hiện một
lựa chọn
mới
cho cuộc gọi
tiếp
theo. Do sử dụng
báo hiệu
kênh chung giữa các tổng đài kết hợp với các tổng
đài có các tuyến nối
đến
nhiều trung tâm bậc cao hơn
thì có thể tạo
nên một kế
hoạch định tuyến luân phiên tự động phức tạp. Như vậy, nếu một cuộc gọi gặp tắc ghẽn tại mức cao hơn trong phân cấp, nó có thể quay lại tổng đài bậc thấp hơn và chọn một tuyến đi khác.
Định tuyến luân phiên tự động sẽ định tuyến lại các cuộc gọi ra từ một tuyến mức sử dụng cao bất cứ khi nào mà nó không thể chuyển tải lưu lượng được. Điều
này có thể xảy ra nếu có sự thay thế tuyến lưu lượng cao hơn hỏng hóc. Như thế
rất có lợi vì lưu lượng vẫn đến được đích của nó trong khi nó không thể làm được
nếu chỉ có các tuyến trực tiếp. Tuy vậy, nếu bổ sung thêm một lưu lượng lớn vào
tuyến trung kế có thể gây nên tắc ghẽn các cuộc
gọi cho các điểm
thu mà chỉ do
tuyến này phục
vụ (nó sẽ đến hầu
hết
các tổng
đài khác trong mạng). Một giải
pháp cho khó khăn này là dành trước
đường
trung kế.
Một
phần các mạch
trên
tuyến cuối cùng được dành riêng cho các cuộc gọi mà chỉ xảy ra trên tuyến đó. Như vậy, các cuộc gọi này vẫn đạt được một mức dịch vụ hợp lý khi lưu lượng tràn qua một tuyến tăng bất thường.
Để khắc
phục
nhược
điểm
trên kiểu định tuyến luân phiên động
được
đưa
ra. Nó được chia thành hai loại: định tuyến động theo trạng thái trung kế và định
tuyến động theo thời gian. Nguyên tắc định tuyến động theo trạng thái trung kế : Để truyền
tải
lưu
lượng
giữa
hai nút mạng, số lượng
kênh trên các hướng
không gán cố
định. Trong trường
hợp
có các cuộc
gọi xuất
hiện giữa
hai nút trung tâm quản lý
mạng
sẽ xác định được
trạng thái các kênh trên các hướng
và điều
khiển để
chiếm
vào một
kênh rỗi. Để thực
hiện
được
nguyên tắc
này cần phải xây dựng
được
một mạng
quản lý tổng thể. Một trung tâm quản
lý mạng
sẽ kết nối tới tất
cả các phần tử trên mạng thông qua một mạng truyền về tình trạng chiếm dùng các trung kế.
số liệu và xử lý các số liệu
Nguyên tắc định tuyến động theo thời gian: Trong thực
tế lưu lượng
xuất
hiện
trong một khu vực hay giữa hai nút mạng là thay đổi theo giờ trong ngày. Ví dụ nếu
vùng phục
vụ của hai nút mạng là khu thương
mại
thì lưu
lượng
vào buổi sáng
hoặc
chiều
là rất
cao, trong khi đó lưu lượng
vào buổi tối
thấp. Ngược
lại,
trong
các khu dân cư,
lưu lượng
vào buổi
tối
thường
cao hơn
ban ngày. Để đảm
bảo
đáp ứng được
sự thay đổi
lớn
về lưu
lượng
như vậy tại
các nút mạng số lượng
kênh cung cấp cho các tuyến sẽ thay đổi theo nhu cầu một cách tự động (theo giờ).
Định tuyến luân phiên tự động
phức tạp hơn
có thể gây ra tắc
nghẽn bắt
nguồn
từ một phần của
mạng
dẫn
đến sự bùng nổ lưu
lượng
tràn qua các tuyến khác.
Rõ ràng điều này là không mong muốn,
nên người
ta dựa
vào kỹ thuật quản lý
mạng.
Một trung tâm quản lý tập trung có thể giám sát lưu
lượng
trên các tuyến
khác nhau và nếu cần nó có thể giảm hoặc cắt toàn bộ lưu lượng bắt nguồn từ các trung tâm chuyển mạch để ngăn ngừa sự quá tải. Theo kiểu định tuyến chuyển mạch theo thời gian, các thay đổi định tuyến thay thế luôn phù hợp với điều kiện lưu lượng trong mỗi một chu kỳ thời gian (tức là ngày/ đêm, ngày trong tuần, các dịp đặc biệt).
4.3 Chuyển mạch gói, ATM, IP
4.3.1 Chuyển mạch gói
4.3.1.1 Khái quát về chuyển mạch gói
4.3.1.1.1 Khái niệm
Chuyển mạch gói (Packet Switching): Theo ITUT, chuyển mạch gói là kỹ thuật chuyển mạch số nhằm tạo ra các kết nối bằng cách chia nhỏ các thông tin cần gửi thành các gói tính theo byte sau đó gửi chúng kèm các thông tin khác qua mạng truyền thông rồi biên dịch lại thành thông tin gốc tại phía thu.
Kỹ thuật chuyển mạch gói ngày nay đã trở thành một kỹ thuật rất có tiềm năng
và
quan trọng trong lĩnh vực Viễn thông bởi vì nó cho phép các nguồn tài nguyên viễn thông sử dụng một cách hiệu quả nhất. Chuyển mạch gói có thể thích ứng với diện rất rộng các dịch vụ và yêu cầu của khách hàng.
4.3.1.1.2 Nguyên lý chuyển mạch gói
Nguyên lý của chuyển mạch gói là dựa trên khả năng của các máy tính tốc độ cao và các quy tắc để tác động vào bản tin cần truyền sao cho có thể chia cắt các cuộc gọi, các bản tin hoặc các giao dịch thành các thành phần nhỏ gọi là "Gói" tin. Tuỳ thuộc vào việc thực hiện và hình thức của thông tin mà có thể có nhiều mức phân chia. Gói tin là thực thể truyền thông hoàn chỉnh gồm hai phần: Tiêu đề mang các thông tin điều khiển của mạng hoặc của người sử dụng và tải tin là dữ liệu thực cần chuyển qua mạng. Quá trình chuyển thông tin qua mạng chuyển mạch gói có thể không cần xác lập đường dành riêng và các mạng chuyển mạch gói được coi là mạng chia sẻ tài nguyên. Các gói tin sẽ được chuyển giao từ các nút mạng này tới nút mạng khác trong mạng chuyển mạch gói theo nguyên tắc lưu đệm và chuyển tiếp, nên mạng chuyển
mạch gói còn được coi là mạng chuyển giao trong khi mạng chuyển mạch kênh được coi là mạng trong suốt đối với dữ liệu người sử dụng.
Cách thực hiện phổ biến được áp dụng của chuyển mạch gói hiện nay là dựa
vào
nguyên lý cắt mảnh, bản tin của người sử
dụng được chia thành các phân đoạn
(Segments) và sau đó các Segments lại được chia tiếp thành các gói (Packet) có kích thước chuẩn hoá. Sau đó được gắn thêm các yếu tố cần thiết gửi đi trên mạng theo nguyên tắc "lưu đệm và phát chuyển tiếp".
* Chuyển mạch gói thường thực hiện theo 3 bước xử lý như sau:
Bước 1: Phân đoạn gói ở phía phát
Bước 2: Định tuyến các gói
Bước 3: Tái hợp gói ở phía thu
Lưu lượng truyền số liệu thường có yêu cầu tốc độ trao đổi, truyền tin rất nhanh và do đó thời gian truyền tin rất ngắn (<1s). Với thời gian truyền tin ngắn như vậy thì rõ ràng kỹ thuật chuyển mạch kênh là không thích hợp bởi vì thời gian thiết lập và giải phóng kênh có thể lâu hơn rất nhiều so với thời gian truyền tin.
Quan điểm của chuyển mạch gói dựa trên khả năng của các máy tính số hiện đại tốc độ cao tác động vào bản tin cần truyền sao cho có thể chia cắt các cuộc gọi, các bản tin hoặc các Transaction thành các thành phần nhỏ gọi là “Gói” tin.
Tuỳ thuộc vào việc thực hiện và hình thức của thông tin mà có thể có nhiều mức phân chia.
Cách thực hiện phổ biến được áp dụng của chuyển mạch gói là bản tin của User được chia thành các Segments và sau đó các Segments lại được chia tiếp thành các gói (Packet) có kích thước chuẩn hoá là 32 Byte hoặc 64 Byte tuỳ thuộc vào hệ thống sử dụng thuộc hệ CEPT hay NA. Hình 4.13 minh hoạ giao thức cắt gói.
Các Segment sau khi được chia cắt được thêm các trường ‘Đầu’ (Header) và ‘ĐuôI’ (Trailer), như vậy chúng chứa ba trường: Đầu chứa địa chỉ đích và các thông
tin điều khiển cần thiết để
định tuyến gói tin trong mạng, ví như: số
thứ
tự của
Segment #, mã kênh Logic để tách các thông tin khách hàng đã ghép kênh, đánh dấu Segment đầu tiên và Segment cuối cùng của bản tin và các thông tin khác liên quan tới chức năng quản lý và điều khiển từ ‘Đầu cuối tới Đầu cuối’. Trong tin thực được mang trong trường dữ liệu và trường cuối là trường sửa sai CRC. CRC cho phép hệ thống chuyển mạch gói phát hiện sai lỗi xảy ra trong gói nếu có, nhờ đó đảm bảo yêu cầu rất cao về độ chính xác truyền tin.
Tổng số tin chứa trong các trường số liệu Đầu của Segment và Tiêu đề của Gói
thông thường khoảng từ 64 đến 256 bit trong tổng số N khoảng 1000 bit.
Segment#1
Segment#2
Segment#n
Bản tin | độ dài L | ||
Bản tin
CRC
Tạo khung bắt đầu
Trường tin có độ dài tới M bit
Đầu | Trường ti | n |
( M >= N)
Tạo khung kết thúc
Tiêu đề | Tải tin (Tới N bit) | CRC |
Hình 4.13 Nguyên lý cắt mảnh và tạo gói
* Hoạt động của mạng chuyển mạch gói:
Các gói tin sẽ được chuyển qua mạng chuyển mạch gói từ nút chuyển mạch này tới nút chuyển mạch khác trên cơ sở “Lưu đệm và phát chuyển tiếp“.
Mỗi nút chuyển mạch sau khi thu một gói sẽ tạm thời lưu giữ một bản sao của gói vào bộ nhớ đệm cho tới khi cơ hội phát chuyển tiếp gói tới nút tiếp theo hay tới Uer.
Mọi quá trình thông tin được cắt nhỏ thành các gói giống nhau nên các bản tin có độ dài khác nhau đều có thể chuyển qua mạng với sự ảnh hưởng lẫn nhau ít nhất nhờ sự chuyển tải các gói qua mạng gần như nhau.
Chuyển mạch gói có thể đáp ứng được yêu cầu hoạt động một cách nhanh chóng kể cả khi có sự thay đổi mẫu lưu lượng hoặc có sự hỏng hóc một phần hay nhiều tính năng khác của mạng.
Nút CM1 Nguồn
Nút CM 4
Nút CM 6Đích
User A
Nút
CM 3
User B
Nút CM 2
Nút CM 5
Hình 4.14. Mạng chuyển mạch gói
Mạng chuyển mạch gói gồm các thành phần:
Người dùng (User)
Nút chuyển mạch gói (Nút)
Các đường truyền dẫn liên kết các nút chuyển mạch
Hình 4.14 minh hoạ nguyên tắc hoạt động của mạng chuyển mạch gói. Giả sử User A có bản tin dài cần gửi đến User B.
Bước 1: Nút nguồn nhận bản tin từ User A, nó thực hiện cắt bản tin thành nhiều gói nhỏ (Việt nam sử dụng tiêu chuẩn thông tin của CEPT với 32 Bye/1 gói)
Bước 2: Để định tuyến các gói tin trong chuyển mạch gói có 2 phương pháp tiêu
biểu:
+ Định tuyến theo kiểu biểu đồ (Datagram)
+ Định tuyến theo kiểu kênh ảo (Virtual Circuit)
Đặc điểm của kĩ thuật này: Kênh xác lập tùy biến, chia sẻ tài nguyên kết nối,
tiến hành đồng thời 3 pha và thực hiện kết nối không định hướng. Khởi tạo từng phần khi có lỗi, ghép kênh thống kê và xử lý theo kiểu hàng đợi.
* Ưu điểm: kênh truyền dẫn chỉ bị chiếm dùng trong thời gian thực sự truyền gói tin, sau đó kênh sẽ trở thành rỗi và khả dụng cho các gói tin của các thiết bị đầu cuối số liệu khác. Ngoài ra, nhiều gói tin của cùng một bản tin có thể được truyền một cách đồng thời và có thể theo các tuyến hoàn toàn khác nhau, nhờ đó mà chuyển mạch gói có thể sử dụng một cách triệt để hoàn toàn các tính năng truyền dẫn cuả hệ thống. Đồng thời sử dụng một cách hiệu quả công suất cố định.
* Nhược điểm: chất lượng dịch vụ của một kênh thông tin có thể không được đảm bảo như chuyển mạch kênh. Kỹ thuật định tuyến trong chuyển mạch gói: chính xác, đơn giản, đáp ứng tốt với đột biến (lỗi), ổn định, công bằng, tối ưu (hiệu quả).
* Kênh ảo (Virtual Channel)
Mạng chuyển mạch gói
DTE
DCE
DCE
DTE
Kênh Logic
Kênh ảo
Kênh Logic
Hình 4.15. Kênh ảo và kênh Logic
Kênh ảo là kênh kết nối giữa hai người dùng như biểu diễn trên Hình 4.15. Theo quan điểm của người dùng, kênh ảo giống như kênh thực kết nối từ Đầu cuốiđến Đầu cuối (End –To –End). Trên thực tế tất cảc các gói số liệu của người dùng có thể được định hướng qua các Nút khác nhau trong môi trường mạng trước khi chúng đều đến được nút chuyển mạch đích.
Một kênh ảo chỉ sử dụng các đường truyền dẫn vật lý khi thực sự có số liệu. Nếu không có số liệu trên kênh ảo thì đường truyền dẫn có thể sử dụng cho các kênh ảo khác. Như vậy quan điểm kênh ảo tăng cường hiệu quả sử dụng khả năng thông