Việc ghi vào RAM thực hiện trong khoảng 15 khe thời gian theo những địa chỉ xác định trước của 16 block. Khi hoàn thành quá trình ghi vào RAM ở TS15, quá trình đọc được thực hiện đồng thời cho tất cả 16 khối ở TS16.
Địa chỉ lần đọc đầu tiên cho khối 1 là địa chỉ 1.
Tín hiệu số đọc ra từ block 1 đến block 16 được sắp xếp lần lượt trên tuyến PCM ra của tầng T.
Tiếp tục khe thứ 17 đến khe thứ 31 là ghi vào có điều khiển và TS32 là đọc ra toàn bộ 16 block đồng thời.
Như vậy, có 15 khe để ghi và khe thứ 16 là dùng để đọc. Do đó, khả năng chuyển mạch của tầng này trong một khung là 4096* 15/16 = 3840 kênh.
Số lần thâm nhập là 4096 lần.
Đối với phương thức thâm nhập truyền thống thì với 4096 lần thâm nhập thì chỉ có khả năng chuyển mạch được 2048 kênh mà thôi, nghĩa là phương thức thâm nhập song song đã tăng khả năng phát triển dung lượng hơn 15/32 lần so với phương thức thâm nhập truyền thống.
6.3. Mạng chuyển mạch gói
6.3.1. Nguyên lý chuyển mạch
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. Trên thế giới ngày nay, mạng chuyển mạch gói cũng đang thể hiện hiệu quả và tính hấp dẫn của nó cho các dịch vụ viễn thông khác như điện thoại. Video và các dịch vụ băng rộng khác. 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 thành các 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.
Có thể bạn quan tâm!
Xem toàn bộ 210 trang tài liệu này.
Hình 6.20. Sử dụng các gói tin
Phần trên đã xem xét các đặc tính cơ bản của kỹ thuật chuyển mạch kênh, chúng ta nhận thấy rằng kỹ thuật chuyển mạch kênh thường được ứng dụng cho các dịch vụ thời gian thực, hướng kết nối và lưu lượng không bùng phát. Trong khí đó, mục tiêu chuyển mạch gói là sử dụng cho dữ liệu nên luôn luôn phải sẵn sàng chấp nhận lưu lượng bùng phát trong khi có thể không cần hướng kết nối hoặc thời gian thực.
Đặc tính hướng kết nối yêu cầu các giai đoạn kết nối phân biệt gồm: thiết lập kết nối, truyền dữ liệu và ngắt kết nối. Một kiểu kết nối khác đối ngược với kiểu hướng kết nối là phi kết nối, nó cho phép các gói được truyền độc lập với đặc tính kết nối được thể hiện trong các tiêu để của gói tin. Các giai đoạn kết nối như trong chuyển mạch kênh không còn tồn tại mà thay vào đó là phương pháp truyền theo một giai đoạn duy nhất gồm cả 3 giai đoạn.
Kỹ thuật chuyển mạch gói cho phép kết nối thông tin từ các trạm đầu cuối tới các trạm đầu cuối qua quá trình chia sẻ tài nguyên, sử dụng các tập thủ tục và các liên kết có tốc độ khác nhau để truyền các gói tin và có thể chuyển gói trên nhiều đường dẫn khác nhau. Có hai kiểu chuyển mạch gói cơ bản: chuyển mạch datagram DG (datagram) và chuyển mạch kênh ảo VC (Virtual Circuit).
Chuyển mạch Datagram:
Hình 6.21. Chuyển mạch gói datagram
Chuyển mạch datagram cung cấp cho các dịch vụ không yêu cầu thời gian thực. Việc chuyển gói tin phụ thuộc vào các giao thức lớp cao hơn hoặc đường liên kết dữ liệu. Chuyển mạch kiểu datagram không cần giai đoạn thiết lập kết nối và rất thích hợp đối với dạng dữ liệu có lưu lượng thất và thời gian tồn tại ngắn. Chuyển mạch datagram là chuyển mạch kiểu nỗ lực tối đa (best effort), các thông tin về trễ sẽ không được đản bảo cũng như các hiện tượng lặp gói, mất gói cũng dễ dàng xảy ra đối với kiểu chuyển mạch này. Các datagram phải chứa toàn bộ các thông tin về địa chỉ đích và các yêu cầu của lớp dịch vụ phía trên được thể hiện trong tiêu đề. Vì vậy tiêu đề của datagram là khá lớn. Tuy nhiên, chuyển mạch datagram cho phép lựa chọn các con đường tới đích nhanh nhất đáp ứng các thay đổi nhanh của mạng.
Chuyển mạch kênh ảo VC:
Chuyển mạch kênh ảo VC yêu cầu giai đoạn thiết lập tuyến giữa thiết bị gửi và thiết bị nhận thông tin, một kênh ảo được hình thành giữa các thiết bị trong đường dẫn chuyển mạch, kênh ảo là kênh chỉ được xác định khi có dữ liệu truyền qua và không phụ thuộc vào logic thời gian. Chuyển mạch kênh ảo yêu cầu một tuyến hiện ngay trong quá trình định tuyến và kênh ảo được nhận dạng thông qua trường nhận dạng kênh ảo VCI (Virtual Channel Identifier) nằm tại tiêu đề gói tin. Trong quá trình thiết lập kênh ảo, nhận dạng kênh ảo VCI được tạo ra bởi các nút chuyển mạch để chỉ định các nguồn tài nguyên của gói tin sẽ chuyển qua (ví dụ: bộ đệm, dung lượng liên kết).
Khi một kênh ảo được thiết lập dọc theo tuyến đường từ nguồn tới đích qua các liên kết và các nút thì kênh được sử dụng để truyền gói tin. Các gói có VCI trong tiêu đề có thể được sử dụng như con trở để truy nhập tới các thông tin lưu trữ tại các nút chuyển mạch. Các trường nhận dạng kênh ảo cần phải duy nhất đẻ phân biệt các thông tin người sử dụng và tái sử dụng. Nếu sử dungjc ác VCI cho toàn bộ mạng thì số lượng VCI rất lớn và không ngừng tăng lên theo kích cỡ mạng. Vì vậy, người ta sử dungjcacs nhận dạng kênh ảo theo các vùng cục bộ, thậm chí là trên từng lieenkeets. Với cách này, khi một VC khởi tại mỗi một nút chuyển mạch dọc tuyến đường sẽ phải xác lập các nhận dạng kênh ảo trên các iên kết đầu vào và liên kết đầu ra của nút chuyển mạch đó. Các nút phải thỏa thuận với nhau về nhận dạng kênh ảo duy nhất trên lieent kết giữa hai nút cho một kênh ảo.
Hình 6.22. Chuyển mạch gói kênh ảo VC
Nhận dạng kênh ảo trên các liên kết đầu vào và đầu ra không cần thiết phải giống nhau, việc chuyển thông tin dựa trên tiêu đề gói tin có chứa VCI sẽ thực hiện việc chuyển đổi thông tin trong các VCI đầu vào tới VCI đầu ra. Tất cả các gói được
gửi trên cùng một kênh ảo VC sẽ theo cùng một đường dẫn, vì vậy thứ tự và thời gian trễ lan truyền được khống chế. Điều này rất hữu ích đối với lưu lượng thời gian thực và có thời gian tồn tại dài. Nếu kênh ảo lỗi hoặc hỏng, các hệ thống định tuyến sẽ tìm một con đường khác thay thế. Khi muốn giải phóng kênh ảo, gói tin điều khiển ngắt đấu nối được truyền tới tất cả các thiết bị mà kênh ảo đi qua để giải phóng tài nguyên và kênh ảo sẽ được tái sử dụng cho các kết nối khác.
6.3.2. Kích thước gói
Kích thước gói tin có mối liên hệ mật thiết với thời gian truyền. Xét ví dụ được chỉ ra trên hình 6.24. Giả sử có một kênh ảo từ trạm X thông qua các nút a và b để tới trạm Y. Bản tin được gửi đi gồm có 40 octet, mỗi gói tin chứa 3 octet thông tin điều kiển nằm ở phần tiêu đề gói tin. Nếu toàn bộ bản tin này được đóng gói thành một gói gồm 43 octet (3 octet tiêu đề và 40 octet dữ liệu) thì ban đầu gói tin này sẽ được chuyển từ trạm X tới a, sau đó từ a tới b, từ b tới Y. Tổng thời gian truyền 3 gói tin này sẽ bằng 129 lần thời gian 1 octet (43 octet x 3).
Giả sử bây giờ ta chia bản tin trên thành 2 gói tin, mỗi gói chứa 20 octet. Thông tin điều khiển vẫn chứa trong 3 octet tiêu đề. Trong trường hợp này, nút a có thể bắt đầu truyền gói tin đầu tiên ngay sau khi nó nhận được từ trạm X mà không cần phải đợi tới khi nhận gói thứ 2, nên tiết kiệm được khoảng thời gian truyền chỉ bằng 92 lần thời gian 1 octet. Trong trường hợp chia nhỏ bản tin thành 5 gói thi các nút có thể truyền các gói tin đi sớm hơn và tiết kiệm được thời gian nhiều hơn với tổng thời gian chi bằng 77 lần thời gian truyền 1 octet. Tuy nhiên, quá trình chia nhỏ gói tin như này sẽ làm tăng trễ (hình 6.23 d) do mỗi gói tin chứa một số lượng bit tiêu đề cố định. Nhiều gói tin hơn cũng đồng nghĩa là sẽ nhiều tiêu đề hơn. Hơn nữa, ví dụ trên cũng chỉ ra các trễ xử lý và xếp hàng tại mỗi nút. Do đó, nếu chia bản tin thành nhiều gói nhỏ quá thì sẽ làm giảm hiệu suất thông tin và thời gian truyền lại tăng trở lại. Vì vậy, trong thiết kế kích thước gói, chúng ta cần xem xét kỹ các yếu tố trên.
Hình 6.23. Ảnh hưởng của kích thước gói tin tới thời gian truyền
So sánh công nghệ chuyển mạch kênh và công nghệ chuyển mạch gói.
Hình 6.24. So sánh hoạt động truyền dữ liệu giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói.
Sau đây là bảng so sánh về công nghệ chuyển mạch kênh và công nghệ chuyển mạch gói:
