Đề tài Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng ATM

Nhu cầu trao đổi thông tin là một nhu cầu không thể thiếu đối với con người, sự phát triển của công nghệ viễn thông của cũng gắn liền với sự phát triển của xã hội loài người. Trải qua nhiều cuộc cách mạng các hệ thống thông tin cũng như công nghệ viễn thông cho tới ngày nay đã đạt được những thành tựu đáng kể trong mọi lĩnh vực như trong lĩnh vực kinh tế và xã hội. Các hệ thống thông tin hay công nghệ viễn thông đã lần lượt ra đời từ các hệ thống đơn thông tin đơn giản cho các hệ thống thông tin hiện đại như ngày nay.Vì vậy quá trình phát triển của các công nghệ viễn thông được thể hiện qua sự phát triển của công nghệ truyền dẫn, công nghệ ghép kênh và công nghệ chuyển mạch như sau .nhưng trước khi tìm hiểu về công nghệ viễn thông thì chúng ta cần biết các khái niệm sau : -Mạng là ? Mạng là một nhóm các thiết bị đầu cuối, các hệ máy tính liên kết chia sẽ thông tin lẫn nhau thông qua một tuyến kết nối truyền thông chung gọi là mạng. -Viễn thông là ? viễn thông ( Telecommunications) là việc truyền điện tử các dữ liệu âm thanh, Fax, hình ảnh thoại, Video và các thông tin giữa các hệ thống bằng cách dùng các tín hiệu số hoặc tín hiệu tương tự , việc truyền này được thực hiện thông qua môi trường truyền dẫn có thể là hữu tuyến (sử cáp kim loại kim loại hoặc cáp quang ) hoặc vô tuyến ( có thể là viba hoặc vệ tinh ) -Mạng viễn thông ( telecommunications Network ) đây là một mạng cung cấp nhiều dịch khác nhau như cung cấp các dịch vụ thoại và các dịch vụ phi thoại như dịch vụ dữ liệu, hình ảnh, .như vậy mạng viễn thông được tạo thành từ các mạng riêng lẻ như mạng truyền số liệu, mạng điện thoại , . và nhờ có mạng viễn thông mà chúng ta có thể liên kết với nhau từ các mạng khác nhau thông qua một thiết chuyển đổi riêng chẳng hạn như mạng dữ liệu thông qua mạng điện thoại. Như vậy mạng viễn thông là một mạng cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin ngày một tăng của con người. Như vậy với các khái niệm trên đã giúp ta hiểu được thế nào là mạng, viễn thông, mạng viễn thông. và để hiểu rỏ hơn ta đi tìm hiểu về các công nghệ sau : Công nghệ truyền dẫn : bao gồm môi trường truyền dẫn và thiết bị truyền dẫn như thiết bị thu phát tín hiệu,môi trường truyền dẫn có thể là hữu tuyến hoặc vô tuyến. Mạng điện thoại từ lúc hình thành cho đến nay chủ yếu là dùng để truyền tín hiệu thoại . Trước năm 1970, mạng điện thoại được dùng để truyền tín hiệu thoại tương tự và ghép kênh theo tần số . trên các tuyến cự ly dài chủ yếu là dùng cáp đồng trục và thiết bị truyền dẫn này tương đối mắt so với giá thành của tổng đài điện thoại tương tự . đầu những năm 70 các hệ truyền dẫn số bắt đầu phát triển và trên các hệ thống này chủ yếu là dùng ghép kênh theo thời gian, điều xung mã. Nhờ điều xung mã mà tín hiệu thoại 0.3–3.4khz được chuyển thành tín hiệu số có tốc độ 64Kbps . Nhưng nếu truyền riêng biệt trên mỗi kênh thoại trên đôi dây dây đồng sẽ rất tốn kém và lảng phí đường truyền vì thế mà kỷ thuật ghép kênh được ra đời để ghép các tín hiệu 64KHz thành các luồng tín hiệu có tốc độ 1.544 Mbps hoặc 2,048 Mbps đã ra đời. từ các luồng tín hiệu này lại được ghép thành các luồng tín hiệu có tốc độ cao hơn và cho tới nay các kỹ thuật ghép kênh càng được cải thiện hơn và tận dụng hết khả năng đường truyền dẫn đồng thời làm giảm giá thành cước phí dịch vụ xuống một cách hợp lý cho khách hàng .với tiến trình phát triển trên thì công nghệ truyền dẫn quang cũng được đưa vào sử dụng một cách rộng rải nhằm đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng tăng như ngày nay vì tốc độ truyền của cáp quang rất cao đạt cở vài Gbps như hiện nay tốc độ truyền dẫn cáp quang của nước ta hiện nay là 2,5 Gbps( Bắc _Nam) . Công nghệ ghép kênh: Từ khi phát minh ra điện thoại thì kỹ thuật ghép củng ra đời khi nhu cầu thông tin ngày một tăng và khả năng sử dụng hết đường truyền lúc người ta sử dụng kỹ thuật ghép kênh theo tầng số tức là các kênh tín hiệu thoại được phân theo các tần số khác nhau và sau đó kỹthuật ghép theo thời gian củng ra đời khi kỹ thuật điều xung mã hay còn gọi là kỹ thuật PCM tức là nhờ kỹ thuật PCM mà tín hiệu thoại có tần số từ 0.3 – 3.4 KHz được biến đỗi thành các tín hiệu số có tốc độ là 64Kbps đây là luồng tín hiệu cơ sở được sử dụng để truyền tín hiệu thoại dưới dạng số và với tốc độ này thì không thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của thông tin và vì thế mà kỹ thuật ghép kênh PCM được hình thành kỹ thuật này ghép các luồng tín hiệu có tốc độ 64Kbps thành các luồng tín hiệu có tốc cao hơn như 1,544Mbps, 2.048Mbps và sau đó dựa vào các luồng nay để ghép các luồng có tốc độ cao hơn và với việc ghép kênh này nó tuân theo các tiêu chuẩn khác nhau trên thế giới như tiêu chuẩn Bắc Mỹ, tiêu chuẩn Châu Âu và tiêu chuẩn Nhật Bản và các kiểu ghép kênh như vậy gọi là kiểu ghép kênh theo cận đồng bộ ký hiệu là PDH ( Plesiochronous digital Hierarchy) và với phương pháp ghép kênh theo kiểu cận đồng bộ này nó có một số nhược điểm là nó không thể đáp ứng được các nhu cầu thông tin tốc độ cao , không đồng bộ với tốc độ truyền dẫn , khung thời gian giữa các cách ghép theo các hệ thống Châu Âu , Bắc Mỹ và Nhật Bản dẫn tới sự thống nhất giữa các cách ghép phức tạp hơn vì thế mà kỹ thuật ghép kênh theo kiểu đồng bộ được ra đời đạt được tốc cao đáp ứng được yêu cầu thông tin yêu cầu tốc cao . Công nghệ chuyển mạch : Để tìm hiểu về công nghệ chuyển mạch thì ta phải hiểu thế nào là chuyển mạch .chuyển mạch là một phần tử thực hiện việc đấu nối giữa hai thiết bị khi có nhu cầu thiết lập. thực chất thiết bị chuyển mạch là một tổng đài nó thực hiện chức năng thiết bị cuộc gọi từ máy gọi tới máy bị gọi và nó phải có chức năng thu phát tín hiệu từ các thiết bị đầu cuối . từ thời phát minh ra điện thoại việc thì việc đấu nối với nhau thông qua một đôi dây đồng việc đấu nối này được thực hiện trực tiếp giữa các thiết bị đầu cuối, nhưng với yêu thông tin ngày một tăng này thì việc đấu nối trực tiếp này càng phức tạp hơn và việc đấu nối này có giới hạn nhất định nếu nhiều quá thì sẽ không thực hiện được vì vậy mà người ta đã phát minh ra thiết bị chuyển mạch nhằm thiết lập các cuộc gọi một cách dễ dàng với dung lượng đấu nối lớn gấp nhiều lần đấu nốí trực tiếp. Ngày nay với sự phát triển của công nghệ bán dẫn kỹ thuật chuyển mạch ngày càng tối tân hơn và xử lý các kết nối với dung lượng lơn hơn nhiều lúc đầu II. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG VIỄN THÔNG HIỆN NAY: Trong thông tin viễn thông hiện nay, để cho việc thông tin được thông suốt và đáp ứng đầy các dịch vụ cho người sử dụng thì cần thiết phải có mạng ( mạng là một nhóm các đầu cuối, các hệ máy tính liên kết chia sẻ các dịch vụ thông qua một tuyến kết nối truyền thông chung. Do đó mạng là hai hoặc nhiều cá nhân có một nội dung nào đó muốn chia sẻ, một cá nhân phải có khả năng cung cấp một nội dung nào đó, trong khi đó một khả năng khác phải co khả năng tiếp nhận nội dung đó) nói chung và mạng viễn thông nói riêng.Như vậy mạng viễn thông là mạng bao gồm nhiều loại dịch khác nhau. Sau đây là các mạng viễn thông đã và đang sử dụng trên thế giới . -Đối với mạng điện thoại thì vào những năm 70 là chủ yếu được dùng truyền tín hiệu tương tự và sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số với kỹ thuật này thí đối với các tuyến có cự ly dài thì chủ yếu truyền bằng cáp đồng trục và thiết bị điện thoại này tương đối đắt so với giá thành cùa tổng đài điện thoại tương tự . Vì thế mà vào những đầu những năm 70 các hệ thống truyền dẫn số bắt đầu phát triển và trên các hệ thống này chủ yếu sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo thời gian và điều chế xung mã và nhờ điều xung mã mà tín hiệu thoại có băng tần từ 0.3-3.4 KHz và được chuyển thành tín hiệu số có tốc độ 64 Kbit /s. Mạng điện thoại nó bao gồm các trung tâm chuyển mạch hay còn gọi là các tổng đài và các hệ thống đường dây tạo liên kết. mạng điện thoại cung cấp một phương tiện hữu ích cho đàm thoại từ xa. Hơn 1 trăm năm trước việc thông tin điện bắt đầu với các mạng cục bộ qui mô nhỏ. Trong quá trình phát triển không ngừng các mạng nhỏ liên kết với nhau tạo thành các mạng quốc gia. Ngày nay mạng quốc tế cho phép thực hiện các cuộc đàm thoại từ hai nơi bất kỳ trên thế giới . Đặc điểm của mạng này là thông tin tiếng nói được số hoá và chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN ( Public switched Telephone Network) - Mạng dữ liệu chuyển mạch công cộng PSDN : Thực hiện việc truyền dữ liệu giữa các máy tính với nhau . Tốc độ của loại này đạt khoảng 1Mbit /s. mạng máy tính được hình thành trên hai loại mang LAN & WAN và tồn tại một số cấu trúc mạng tiêu biểu như : Ethernet,Token Bus ,Token Ring - Mạng truyền hình : Được truyền theo ba cách + Phát thông qua sóng vô tuyến, sử dụng các ANT mặt đất + Thông qua mạng cáp đồng trục + Thông qua vệ tin, sử dụng các hệ thống phát trực tiếp - Mạng TELEX : đây là mạng này phát và thu trên phạm vi toàn quốc, toàn cầu . Theo tiêu chuẩn hiện nay mạng TELEX là một hệ thống truyền tin tốc độ hấp 50bit/s, mạng này dùng để gửi các bức điện dưới dạng ký tự . - Mạng chuyển mạch gói : trong mạng chuuyển mạch gói,các thông điệp được chia thành các gói nhỏ hơn . mỗi gói tin bao gồm thông tin địa chỉ nguồn và đích để có thể độc lập định tuyến các gói tin riêng lẻ thông qua liên mạng .