!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 76 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực CHƯƠNG 4. LIÊN KẾT MẠNG VỆ TINH VỚI MẠNG TRÁI ĐẤT 4.1. Khái niệm nối mạng Mạng lưới viễn thơng ban đầu đã được thiết kế, phát triển và tối ưu hóa đối với truyền chất lượng thoại ở băng hẹp 3,1 kHz trong dịch vụ điện thoại thời gian thực. Trong thế hệ đầu của mạng dữ liệu diện rộng, con người cố gắng sử dụng đầy đủ băng tầ n 3,1 kHz cho thơng tin liên lạc dữ liệu mà khơng có thêm chi phí của một cơ sở hạ tầng mạng lưới. Vào thời gian này tốc độ truyền dẫn dữ liệu còn tương đối chậm, thêm vào đó dịch vụ điện thoại, mạng cũng chỉ có thể hỗ trợ truyền tín hiệu khơng thoại chẳng hạn Fax ,truyền dẫn điều chế và truyền tồn bộ dữ liệu số. V ới một số phạm vi, mạng lưới bưu chính, viễn thơng có thể đáp ứng các nhu cầu truyền dữ liệu, thơng tin liên lạc. Vì sự phát triển của máy vi tính như thiết bị đầu cuối mạng, mạng lưới dữ liệu tốc độ cao đã được phát triển để đáp ứng nhu cầu thơng tin liên lạc của dữ liệu. Điều này dẫn đến sự phát triển củ a các loại mạng khác nhau cho các dịch vụ khác nhau.Lưu lượng trong mạng liệu ngày càng trở nên lớn hơn. Việc tăng lưu lượng mạng đã dẫn đến việc tạo ra cơ hội cho truyền dẫn dịch vụ thoại thơng qua mạng dữ liệu. Đầu cuối người dùng dung lượng lớn và kỹ thuật mạng có khả năng hội tụ dịch vụ thoại và dịch vụ dữ liệu và cũng như dịch vụ phát thanh. Một loại mới của mạng, mạng lưới băng thơng rộng đã được phát triển để hỗ trợ hội tụ các dịch vụ và các mạng. Tất cả những bước phát triển này là rất to lớn đối với các dịch vụ và ứng dụng mới nhưng cũng là những thách thức to lớn đối với liên kết mạng giữ a các loại mạng khác nhau. Một trong những vấn đề lớn trong mạng điện thoại là các thiết bị đầu cuối và các mạng được thiết kế q kỹ đến nỗi bất kỳ sự thay đổi nào bên này đều dẫn đến sự hạn chế từ bên kia . Các mạng mới thử tách riêng chức năng của đầu cuối người dùng ra khỏi mạng lưới vì vậy các thiết bị đầu cuối người dùng cung cấp các dịch vụ mà khơng có quan hệ q nhiều đến việc làm thế nào lưu lượng được truyền qua mạng và hệ thống mạng cung cấp các loại mơ hình truyền dẫn khác nhau có mối quan hệ ít về việc làm thế nào các thiết bị đầu cuối phải xử lý lưu lượng. Chúng ta sẽ theo các ngun tắc tương tự để thảo luận về vấn đề nối mạng v ệ tinh với mạng trái đất ví dụ những u cầu nào từ trạm mặt đất và làm thế nào mạng vệ tinh sẽ có khả năng đáp ứng những u cầu đó cho mục đích nối mạng. Một mạng riêng lớn và trung bình bao gồm một vài hệ thống liên kết thoại đa đường (MTLS). Từ ngữ “mạng cơng ty” hoặc “mạng doanh nghiệp” đơi khi được sử dụng để mơ tả một mạng riêng lớn, tại một số nước trên thế giới những khái niệm này được dùng để khái niệm cho một nhóm của liên kết giữa các mạng riêng với nhau.Từ quan điểm của nối mạng , khơng có sự khác nhau giữa mạng riêng lớn và một vài !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 77 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực mạng liên kết nhỏ vì vậy chỉ có thuật ngữ “mạng riêng” sẽ được sử dụng để xém xét các loại mạng này. Mạng riêng có thể là mạng đầu cuối (trong những mạng đó thiết bị đầu cuối được kết nối). Nó cũng có thể cung cấp các kết nối truyền dẫn giữa các mạng khác, ta sẽ nhấn mạnh đối với trường hợp của những mạ ng có kết cuối chẳng hạn trường hợp truyền dẫn mạng là hồn tồn tương tự tới mạng cơng cộng. Chúng ta sẽ tập trung hơn vào ngun tắc của tất cả các loại kết nối trong mạng hoặc ngồi mạng hơn là đi sâu vào chi tiết về cách thức hoạt động bất kể số lượng của mạng cơng cộng hay mạng riêng có liên quan hoặc cấu hình đặc trưng trong mạng mà nó liên kế t đến vì vậy sẽ khơng có hạn chế trong hệ thống mạng đối với kích thước,cấu hình, phân cấp, kỹ thuật được sử dụng cũng như khơng phải trên thiết bị mạng. Mặc dù tất cả các mạng truyền thơng hiện nay đều là kỹ thuật số (hầu hết tồn bộ ở châu âu) quản lý nguồn tài ngun vơ tuyến trong miền tần số vẫn còn sử dụng như là trong mạng tương tự. Dĩ nhiên ta sẽ tập trung hơn vào việc thảo luận mạng kỹ thuật số do sự phổ biến của việc truyền dẫn tín hiệu số đa phương tiện và xử lý tín hiệu số trong các thiết bị chuyển mạch. 4.2. Thuật ngữ nối mạng Trước khi đi sâu vào chi tiết chúng ta sẽ giải thích một số thuật ngữ có liên quan đế n khái niệm: + Điểm chuẩn(tham chiếu): là một nhóm khái niệm tại giao 2 nhóm chức năng khơng chồng chéo lên nhau. Hai nhóm chức năng trao đổi thơng tin thơng qua điểm chuẩn sử dụng cùng nhóm khái niệm đã được định nghĩa. + Nối mạng : là một thuật ngữ chung mơ tả 2 hệ thống hoặc phân hệ trao đổi thơng tin và bao gồm cả hai khía cạnh liên kết và dịch vụ nối mạng. + Liên mạng: mơ t ả các khái niệm của việc liên kết giữa các mạng khác nhau với nhau để cung cấp các dịch vụ tương thích thơng qua các mạng đó. + Dịch vụ nối mạng :mơ tả các khái niệm mà tồn bộ hay giới hạn dịch vụ của một mạng được chuyển đổi hoặc làm cho có giá trị trong dịch vụ khác (tương tự) của mạng tương tự hoặc mạng khác. + Đơn vị n ối mạng (IWU): là một thực thể vật lý được xác định giữa điểm tham chiếu bao gồm một hoặc nhiều chức năng nối mạng, nó được dùng để kết nối 2 nhóm chức năng. Nếu nó khơng có các điểm tham chiếu chung ,ánh xạ ,biến đổi thì u cầu 2 nhóm chức năng để truyền thơng với nhau !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 78 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực 4.2.1. Mạng riêng Thuật ngữ 'mạng riêng' được sử dụng để mơ tả một mạng lưới cung cấp các tính năng mà chỉ giới hạn đến một thành viên trong nhóm đối lập là mạng cơng cộng (PSTN) có sẵn cho mọi người nói chung. Nói chung, mạng riêng là một mạng đầu cuối và bao gồm một vài nút liên kết với nhau (ví dụ như PBXs, routers, gateway), với các liên kết đến các mạng khác thơng qua chủ yếu mạng lưới cơng cộng. Một mạng riêng có các đặc điểm sau: + Nó thường bao gồm nhiều hơn một yếu tố nút mạng kết nối với nhau thơng qua mạng cơng cộng hoặc mạng leased line hoặc mạng riêng ảo (VPN) + Nó cung cấp chức năng mạng và tất cả các đặc điểm khác chỉ tới một người dùng hoặc một nhóm người dùng và nó khơng thể truy cập vào mạng chung + Nó khơng bị giớ i hạn bởi kích thước địa lý hoặc một vùng,miền quốc gia riêng biệt nào, hầu hết mạng riêng sử dụng kỹ thuật LAN trong mạng đơn. + Nó cũng khơng giới hạn trong việc chú ý đến số lượng mở rộng và điểm truy nhập tới các mạng khác 4.2.2. Mạng cơng cộng Thuật ngữ mạng cơng cộng đề cập đến mạng cung cấp chức năng truyề n dẫn, chuyển mạch và định tuyến cũng như các đặc điểm mà mạng cơng cộng sẵn có và nó cũng khơng giới hạn đến nhóm người dùng cụ thể nào. Trong phạm vi này, từ “cơng cộng” khơng bao hàm bất kỳ mối liên hệ nào tới tình trạng hợp pháp của nhà điều hành mạng Trong một số trường hợp, mạng cơng cộng có thể chỉ cung cấp giới hạn một số tính n ăng. Trong mơi trường cạnh tranh mạng cơng cộng có thể được giới hạn để phục vụ có giới hạn người dùng hoặc giới hạn các đặc điểm riêng biệt hoặc các chức năng. Nói chung mạng cơng cộng cung cấp điểm truy cập đến các mạng khác hoặc các thiết bị đầu cuối chỉ trong một khu vực địa lý cụ thể. Từ quan điểm kết nố i end-to-end ,mạng cơng cộng hoặc có thể là một mạng chuyển tiếp (liên kết giữa 2 mạng khác nhau với nhau) hoặc như là kết hợp của mạng chuyển tiếp và mạng đầu cuối trong trường hợp mạng cơng cộng cung cấp các kết nối tới các thiết bị đầu cuối chẳng hạn như điện thoại ,PBXs,router và gateway. 4.2.3. Mặt chất lượng của dịch vụ điện thoại Trong mạng lưới điện thoại, mặt chất lượng được đi vào xem xét ở cả 2 mặt là máy điện thoại và các thành phần khác nhau trong mạng, sự nhận thức của chất lượng truyền giọng nói trong suốt q trình hội thoại là chủ yếu là đánh giá “chủ quan”. Khái niệm chất lượng có thể khơng được coi là đại lượng rời rạc duy nhất nhưng có !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 79 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực thể thay đổi phụ thuộc vào kỳ vọng đủ của người dùng “chất lượng truyền thoại” cho cuộc điện thoại 3.1KHz đối với dạng đầu cuối (ví dụ máy cầm tay) cũng như các dịch vụ đặc biệt (ví dụ khơng dây). Sự xem xét từ end-to-end thì được tính đến từ miệng của người này đến tai người kia. Đối với việc đánh giá chất lượng trong một cấ u hình và hiệu quả hoạt động của “sự thử nghiệm chủ quan” ITU-T đã phát triển một vài phương pháp. Một trong những phương pháp phổ biến nhất đó là kiểm tra hoạt động trong phòng thì nghiệm (ví dụ chỉ kiểm tra nghe) vì vậy những đối tượng kiểm tra được u cầu phân loại để nắm được chất lượng trong bảng liệt kê, ví dụ “đánh giá chất lượng” có thể chia làm 5 cấ p là :tệ, kém ,khá, tốt và xuất sắc. Các điểm số này được dùng để tính tốn giá trị trung bình của việc đánh giá thử nghiệm của một số đối tượng cho kiểm tra cùng một cấu hình. Kết quả đó cũng được gọi là điểm đánh giá trung bình (MOS) trong đó có thể về mặt lý thuyết là khoảng giữa 1 và 5. Việc đánh giá về chất lượng truyền thoại cũng có thể đạt được bằng việc tính tốn % của tất cả cá nhân được kiểm định đánh giá cấu hình chẳng hạn “tốt hoặc rất tốt” “dở hoặc rất dở”. Đối với một kết nối những kết quả này được thể hiện như “phần trăm tốt hoặc rất tốt” (%G o B) hoặc “phần trăm xấu hoặc rất xấu” (%P o W), vì vậy đó là một cơng việc phức tạp để đánh giá chất lượng của các dịch vụ trong mạng điện thoại, và liên quan đến việc thu thập các thơng tin cần thiết trong các thành phần mạng khác nhau trong việc khảo sát cấu hình. ITU-T đã phát triển một số phương pháp và cơng cụ để đánh giá QoS thơng qua mạng điện thoại Trong mạng kỹ thuật số, sự hư hỏng của bất c ứ thành phần nào trong mạng khơng làm ảnh hưởng từ thành phần đó đến các thành phần khác vì vậy chất lượng của dịch vụ có thể đánh giá cho mỗi yếu tố riêng rẽ. Ví dụ các thiết bị đầu cuối mạng hiện đại có khả năng đệm tín hiệu thoại đã được số hố hoặc đưa âm thanh vào bộ nhớ trước khi xuất ra ngồi, các thiết bị đầu cuối cũ ng nên tạo ra sự tự do của thời gian giữ là bao nhiêu lâu cũng như đệm tín hiệu thoại là bao nhiêu, tương tự trong các mạng hiện đại việc xử lý các tín hiệu thoại đã được số hố trong các khung hoặc các gói cũng nên cho sự tự do của thời gian để xử lý là bao nhiêu và kích thước của khung hay của gói là bao nhiêu. 4.2.4. Hệ thống mạng IP Hệ thống mạng IP được phát triển dựa trên giao thức truyền dẫn internet thơng qua các loại kỹ thuật mạng khác nhau bao gồm mạng LAN,WAN,mạng khơng dây và mạng vệ tinh. Từ giao thức cổng định tuyến điểm quan sát,thế giới bao gồm hệ thống tự quản (AS) và các đường kết nối giữa chúng với nhau. Hai hệ thống tự quản có thể được coi là liên kết với nhau nếu như tồn tại một đường giữa bảng định tuyến trong mỗi mạng. M ạng có thể được phân loại thành 3 loại: loại đầu tiên là mạng nhánh rẽ, với chỉ một BGP định tuyến kết nối ra bên ngồi vì vậy khơng thể sử dụng cho lưu lượng chuyển tiếp. Loại thứ 2 là mạng đa kết nối có thể sử dụng cho lưu lượng chuyển tiếp ngoại trừ chúng từ chối vận chuyển lưu lượng chuyển tiếp, và cuối cùng là mạng !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 80 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực chuyển tiếp. Mỗi AS có cấu trúc tương tự. Mạng rẽ nhánh truyền lưu lượng đi và nhận lưu lượng từ mạng xương sống, và mạng xương sống truyền lưu lượng giữa AS Các loại mạng bao gồm: + Mạng riêng nội bộ doanh nghiệp (LANs) + Nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) thơng qua mạng WAN + Liên mạng cơng cộng (kết nối với WAN) Chúng bao gồm router nội b ộ và router biên (ví dụ giữa mạng LAN và WAN). Mạng điện thoại có thể được dùng để liên kết bộ định tuyến với nhau và liên kết giữa các thiết bị đầu cuối IP tới ISPs. Hệ thống mạng IP dựa vào giao thức internet (IP) và cung cấp truyền gói cơ bản của dữ liệu vì vậy số hố tín hiệu thoại sẽ được chia thành các segment(đoạn) nhỏ cho giao thức turyền thời gian thực (RTP) trong lớ p ứng dụng, giao thức dữ liệu người dùng tại giao thức lớp truyền dẫn và sau đó là giao thức liên mạng (IP) tại lớp mạng. Mào đầu của những lớp giao thức nói chung bao gồm những dữ liệu sau: + Thơng tin đặc trưng để phân chia ứng dụng với thời gian thực. + Số cổng để nhận dạng xử lý các ứng dụng thời gian thực + Đị a chỉ IP để phân phối các gói + Địa chỉ vật lý mạng và các khung để truyền dẫn các gói IP Cuối cùng bên nhận các đoạn tín hiệu thoại được dùng để khơi phục lại chuỗi tín hiệu thoại số liên tục. Đối với dịch vụ dữ liệu phi thời gian thực giao thức điều khiển truyền dẫn (TCP) được sử dụng tại lớp truyền dẫn. 4.3. Các thành ph ần và kết nối mạng Các thành phần mạng trong kết nối end-to-end có thể phân loại thành 3 nhóm chính là :trạm đầu cuối mạng, các kết nối mạng và các nút mạng. 4.3.1. Trạm đầu cuối mạng Với khía cạnh truyền dẫn thoại, thiết bị đầu cuối là tất cả các loại máy điện thoại, số hoặc tương tự ,có dây ,vơ tuyến hoặc di động bao gồm cả giao diện âm thanh từ tai và miệng người dùng, các thành phần này được đặc trưng bằng mức âm lượng thu (SLR) và mức âm lượng phát (RLR) của chúng mà góp phần vào định mức âm lượng tổng thể của kết nối (OLR). Một thơng số khác , chẳng hạn mức âm lượng đã khử trắc âm (STMR), cơng suất phụ âm người nghe (LSTR), thiết kế của thiết bị cầm tay, đáp ứng tần số trong gửi và nhận trực tiếp và mứ c nhiễu cũng như góp phần đánh giá kết nối end-to-end của chất lượng truyền dẫn tín hiệu thoại. Trong trường hợp khơng dây hoặc hệ thống dựa trên IP, có thể bị tăng thêm sự biến dạng và trễ phụ thuộc vào thuật tốn mã hố và điều chế được sử dụng trong các giao diện, tuy nhiên với mạng gói thì có một lợi thế lớn trong thiết bị đầu cuối với cơng su ất và cơng suất xử lý vượt qua các vấn đề của mạng điện thoại. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 81 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực 4.3.2. Nút mạng Nút mạng là tất cả các loại thiết bị chuyển mạch ví dụ như PBXs nội bộ và chuyển mạch trong mạng điện thoại và các router trong mạng internet. Các nút mạng này có thể sử dụng cơng nghệ chuyển mạch số hoặc tương tự hoặc dựa trên chuyển mạch gói ,góp phần chính trong suy hao của hệ thống tương tự là mất và tiếng ồn trong mạng viễn thơng nơ i cuộc hội thoại diễn ra trong vòng 2 dây hoặc 4 dây hoặc giữa các giao diện thiết bị chuyển mạch, tín hiệu phản xạ cũng góp phần vào việc làm suy hao như là nguồn cho hiệu ứng dội vang. hệ thống chuyển mạch số góp phần vào độ trễ của đầu cuối tới đầu cuối do xử lý tín hiệu và cũng như số lượng méo lượng tử hố kết hợp với bộ đệm số và chuyển đổi mã. 4.3.3. Nút kết nối Kết nối mạng sử dụng tất cả các loại phương tiện như các bộ phận giữa các nút mạng và giữa các nút với các thiết bị đầu cuối mạng . Phương tiện vật lý của những kết nối này có thể là kim loại (đồng), cáp quang hoặc vơ tuyến. Dạng của tín hiệu hoặc là một tín hiệu tươ ng tự hoặc kỹ thuật số. Sự suy hao kết hợp với truyền dẫn tín hiệu tương tự bao gồm truyền thời gian (nói chung tỷ lệ với khoảng cách),suy hao, đáp ứng tần số và tiếng ồn (chủ yếu do can nhiễu theo kinh tuyến). Sự suy hao do đáp ứng tần số và tiếng ồn thơng thường có thể bỏ qua khi độ dài đường truyền là nhỏ hoặc trung bình. Đối với truyền d ẫn tín hiệu số, sự suy hao chủ yếu là ngun nhân của thời gian truyền thơng qua kim loại, quang và truyền thơng vơ tuyến, đối với phần khơng dây độ trễ được đưa ra thêm, phụ thuộc vào việc sử dụng thuật tốn mã hố và điều chế. Nơi kết nối bao gồm chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số, tổn hao và méo là các nhân tố suy giảm thêm vào. Ghép kênh nói chung được dùng để truyền nhiều kênh thơng qua một mơi trường vậ t lý. Độ đa dạng của các hệ thống ghép kênh được sử dụng trong các mạng lưới hiện nay như: + Ghép kênh phân chia theo thời gian(TDM) + Thiết bị nhân mạch số(DCME) + Các mạng gói ,hướng kết nối (ATM), và khơng kết nối (Ethernet,LAN,IP…) Trong mạng điện thoại, các kết nối hỗ trợ hoặc điều chế xung mã 64Kbit/s hoặc gần đây hơn giới thiệu cơng nghệ nén dự a trên mã hố tốc độ bit thấp. Trong mạng băng thơng rộng, các kết nối sẽ có khả năng hỗ trợ lưu lượng của dữ liệu và hình ảnh tại tốc độ cao hơn đặc biệt là đối với các dịch vụ thoại qua điện thoại. 4.3.4. Kết nối end-to-end Các kết nối end-to-end giữa 2 đầu cuối người dùng có thể gần như trước mắt như ng cũng có thể xa tận chân trời, các kết nối này có thể chỉ bao hàm một mạng !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 82 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực riêng hoặc tổng đài nội hạt hoặc mạng riêng và tổng đài nội bộ kết nối với khoảng cách xa trong trong mạng cơng cộng và kết nối quốc tế. Trong mạng điện thoại,ưu điểm của cuộc gọi đến và cuộc gọi đi là khởi đầu hoặc kết thúc chỉ bên trong vùng cuộc gọi nội hạt. Chúng ta có thể phân chia lưu lượng thành vùng gọi,cu ộc gọi nội hạt khoảng cách xa và cuộc gọi quốc tế vì vậy số lượng lớn của đầu cuối người dùng có thể được hỗ trợ bởi một số lương nhỏ kết nối nội hạt khoảng cách xa ,tương tự ta có thể sử dụng các kết nối quốc tế nhỏ hơn để hỗ trợ cho các cuộc gọi trong nước. Kế t nối end-to-end cũng có thể bao gồm các loại kỹ thuật mạng khác nhau bao gồm cáp,quang, mạng khơng dây hoặc mạng vệ tinh trái đất, tất cả các kỹ thuật này góp phần vào các cách thức hoạt động khác nhau của mạng và chất lượng của dịch vụ kết nối. Đánh đổi có thể tạo ra sự khác nhau giữa các kỹ thuật vì vậy chất lượng kết nối end-to-end có thể được chấp nhận b ởi người dùng. Ví dụ đối với mức của chất lượng điện thoại có thể chấp nhận được, một mong chờ hợp lý có thể là sự suy hao của kết nối khơng nên làm ảnh hưởng hoặc méo q trình truyền thơng bình thường bởi độ trễ ,tiếng ồn, tiếng vang hoặc các nhân tố hư hỏng khác,tuy nhiên cùng một mức chất lượng có thể khơng được chấp nhận cho nghe nhạc. M ức chất lượng có thể chấp nhận được biến đổi cũng phụ thuộc vào việc xem xét đến vấn đề kinh tế. 4.3.5. Cấu hình tham khảo Cấu hình tham khảo cho ta một cái nhìn tổng qt về kết nối đầu cuối-đầu cuối và xem xét tất cả các thiết bị đầu cuối, nút và các kết nối mà gây ra suy hao của hạot động và chất lượng dịch vụ của kết nố i end-to end. Do tính đa dạng của phân cấp, cấu trúc, routing ,số lượng và loại kỹ thuật khác nhau trong hệ thống mạng. Các kỹ thuật mạng khác nhau (như khơng dây,cáp và vệ tinh) có thể đóng các vai trò khác nhau trong cấu hình tham khảo. Ở đây chúng ta chỉ xem xét một số cấu hình tham khào tiêu biểu mà có thể sử dụng trong việc đánh giá hoạt động cũng như chất lượng dịch vụ của mạng với các kỹ thuật khác nhau và vai trò c ủa chúng trong việc cung cấp các dịch vụ mạng. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 83 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Hình 4.1 Cấu hình cơ bản của truy cập và truyền dẫn mạng Hình 4.1 cho ta thấy cấu hình tham khảo cơ bản của mạng điện thoại. Nói chung bao gồm mơ hình quốc tế ,mạng cơng cộng , mạng riêng và tồn bộ kết nối , Giả định là cho phép suy hao giữa các điểm truy nhập đối với cuộc gọi nằm trong mạng cơng cộng quốc gia được phân bố một cách đối xứng với sự tham chiếu từ kết nối quốc tế mà có thể xem như trung tâm ảo của mạng cơng cộng cho cuộc gọi quốc tế. Đối với các kết nối khơng gồm kết nối quốc tế các trung tâm ảo tưong đương có thể giả định là nằm trong phần của một mạng có phạm vi lớn như là mạng cơng cộng trong hình 4.1 Mạng riêng bình thường kết nối với tổng đ ài nội bộ (ví dụ LEC) thường phân cấp thấp và điểm kết nối chung vào mạng cơng cộng . Nó cũng có thể kết nối trực tiếp với mạng cơng cộng thơng qua mức phân cấp cấp cao ví dụ một kết nối quốc tế , phân nhánh tổng đài nội bộ .Trong một số trường hợp, đặc biệt là các mạng riêng lớn nhánh rẽ có thể cho phép sự phân bố các tham số truyền d ẫn đặc trưng nhiều hơn ví dụ độ trễ . Mạng riêng ảo (VPN) mặc dù được cung cấp bởi nhà điều hành mạng cơng cộng nên có thể được coi là một phần riêng của mạng riêng, tương tự đối với kênh th riêng liên kết mạng riêng thường cung cấp bởi mạng cơng cộng. Mạng riêng với kết nối VPN và đường dây th riêng có một số quan hệ mật thiết đến chất lượng dịch vụ và hoạt động của end-to-end. 4.4. Báo hiệu và lưu lượng mạng Liên mạng bao gồm các loại lưu lượng sau: lưu lượng người dùng ,lưu lượng báo hiệu và lưu lượng quản lý . lưu lượng người dùng thì được tạo ra và dùng trực tiếp tại đầu cuối người dùng . Lưu lượng báo hiệu được truyền cho các th bao kết nối với các th bao khác thơng qua mạng. Lưu lượng quản lý cung cấ p thơng tin trong mạng cho việc điều khiển có hiệu quả của lưu lượng người dùng và nguồn tài ngun mạng để đáp ứng u cầu chất lượng dịch vụ mạng của lưu lượng người dùng. Lưu lượng người dùng phụ thuộc vào lớp ứng dụng cái mà tiêu thụ chính một lượng lớn nguồn tài ngun mạng (chẳng hạn băng thơng). Lưu lượng quản lý cũng !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 84 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực tiêu thụ một lượng đáng kể tài ngun. Hình 4.2 minh hoạ mối quan hệ giữa chức năng người dùng ,báo hiệu và quản lý Điều khiển cuộc gọi Chuyển mạch Quản lý mạng Các chức năng của hệ thống khai thác(OSF) Chức năng trung gian(MF) Quản lý mạng Báo hiệu và điều khiển mạng Mạng truyền dẫn lưu lượng người dùng Khối chuyển mạch Lưu lượng quản lý Lưu lượng báo hiệu Lưu lượng người dùng Hình 4.2:Mối quan hệ giữa chức năng người dùng,báo hiệu và quản lý 4.4.1. Lưu lượng người dùng và các dịch vụ mạng Lưu lượng người dùng được tạo ra bởi một loạt các dịch vụ của người sử dụng. Mạng vệ tinh có khả năng hỗ trợ phạm vi rộng của dịch vụ viễn thơng bao gồm điện thoại ,Fax,dữ liệu, ISDN,B-ISDN… . Hình 4.3 mơ tả một số loại kết nối và giao diện mạng. Điện thoại, Fax và các dịch vụ truyền dữ liệu tốc độ thấp khác nhau thường dựa trên truyền dẫn tương tự ngày nay chúng được triển khai thực hiện và phát triển dựa trên cơng nghệ kỹ thuật số . Trong truyền dẫn tương tự băng thơng của mạng thì được phân phối trong vùng tần số trong suốt thời gian kết nố i mạng ,trong lĩnh vực kỹ thuật số băng thơng mạng được phân bố trong miền thời gian. Hình 4.3: ví dụ của kết nối và giao diện mạng. Việc sử dụng sóng mang ghép kênh phân chia theo thời gian kỹ thuật số, đặc biệt khi kết hợp với kỹ thuật chẳng hạn điều xung mã vi sai thích ứng (ADPCM), mã hố bit tốc độ thấp và nội suy tiếng nói kỹ thuật số (DSI) với thiết bị nhân mạch số (DCME) có thể làm tăng lưu lượng truyền dẫn trong điều kiện m ột số lượng lớn kênh trên cùng sóng mang. Đối với dịch vụ ISDN truy cập người dùng cơ bản gồm 2 kênh là kênh B 64kbps và kênh D 16kbps nó có thể hỗ trợ dịch vụ thoại kỹ thuật số ,dữ liệu 64kbps trong chế độ chuyển mạch gói và chuyển mạch mạch ,điện báo,Fax và video qt !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 85 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực chậm . Truy cập chính với tốc độ 2.048Mbps ở châu Âu và 1.544Mbps tại bắc mỹ và Nhật Bản nó có thể hỗ trợ Fax nhanh, hội nghị truyền hình ,truyền dẫn dữ liệu tốc độ cao và âm thanh chất lượng cao hoặc các kênh chương trình âm thanh và dịch vụ chuyển mạch gói dữ liệu ,nó cũng có thể hỗ trợ ghép luồng dữ liệu thấp hơn 64kbps. Đối với dịch vụ băng rộng ISDN ngườ i dùng có thể truy cập tốc độ cao 155.520Mbps hoặc cao hơn, nó có thể hỗ trợ tích hợp thoại, hình ảnh và dữ liệu hoặc kết hợp tất cả các điều này như là dịch vụ đa phương tiện. Sử dụng vệ tinh phải đi đến một tính tốn u cầu của th bao end-to-end cũng như liên kết báo hiệu/định tuyến của cấu hình mạng đặc trưng .Các u cầu c ủa các dịch vụ này cũng có thể khác nhau tuỳ thuộc vào việc hoặc chúng được mang đi trên các mạch riêng trong mạng chính hoặc kết nối chuyển mạch 4.4.2. Hệ thống tín hiệu và báo hiệu lưu lượng Theo truyền thống, nói chung mạng điện thoại được phân loại thành báo hiệu th bao và báo hiệu liên chuyển mạch và về mặt chức năng phân thành báo hiệu âm hiệu ,báo hiệu giám sát và báo hiệu địa chỉ. Báo hiệ u th bao nói chuyển mạch nội bộ rằng th bao muốn kết nối tới th bao khác bằng cách bấm số xác định th bao xa. Báo hiệu liên chuyển mạch cung cấp thơng tin cho phép chuyển mạch để định tuyến đúng cuộc gọi, nó cũng cung cấp giám sát cuộc gọi trong suốt đường đi, báo hiệu cung cấp thơng tin cho nhà điều hành mạng để tính phí cho việc sử dụng các dịch vụ mạng Báo hiệu âm hiệu cung cấp các c ảnh báo (như chng, tin nhắn, tín hiệu gác máy) và xử lý cuộc gọi (như tín hiệu quay số, âm bận và chng hồi báo ). Báo hiệu giám sát cung cấp điều khiển hướng tới từ đầu cuối người dùng tới chuyển mạch nội bộ để chiếm ,giữ hoặc giải phóng kết nối và trạng thái ngược lại bao gồm rỗi ,bận và ngắt kết nối. Báo hiệu địa chỉ được tạ o ra từ đầu cuối người dùng bằng cách quay số hoặc quay số kỹ thuật số và được dùng bởi mạng để định tuyến cuộc gọi. Hai yếu tố cần được cân bằng là độ trễ tín hiệu sau khi người dùng quay số và báo hiệu tính cước cho thiết lập cuộc gọi như mạng cần đảm bảo nhu cầu liên kết cho đến khi cuộc gọi được thiết lập thành cơng hay thấ t bại 4.4.3. Báo hiệu trong dải Trong mạng điện thoại, báo hiệu trong dải đề cập đến hệ thống báo hiệu sử dụng trong âm thoại ,hoặc âm trong kênh âm tiêu chuẩn để truyền thơng tin báo hiệu. Nó cũng được chia thành 3 loại :một tần số (SF),hai tần số (TF) và đa tần số (MF). Như kênh thoại tiêu chuẩn chiếm băng tần số từ 300-3400Hz, hệ thống tín hiệu SF và TF sử d ụng băng tần tập trung năng lượng thoại thấp . Tín hiệu SF thì hầu hết được sử dụng cho giám sát. Thơng thường hầu hết sử dụng tần số 2600Hz đặc biệt là Bắc Mỹ. Trong truyền dẫn 2 dây tần số 2600Hz được sử dụng cho một hướng và 2400Hz theo hướng khác và hình 4.4 a mơ tả khái niệm báo hiệu trong băng của tần số 2600Hz, hình 4.4b minh hoạ 2 báo hiệu ngồi dải [...]... nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Từ năm 1980 nó được biết đến như là hệ thống báo hiệu cho ISDN Mơ hình hệ thống mạng báo hiệu số 7 bao gồm các nút mạng , điểm báo hiệu giới hạn mà được nối liền với nhau thơng qua liên kết báo hiệu điểm -điểm với tất cả các liên kết giữa 2 SP (signalling point) thì được gọi là tập liên kết Bản tin giữa 2 SP có thể được định tuyến thơng qua. .. vụ hướng kết nối và khơng kết nối để truyền thơng tin báo hiệu mạch liên quan và khơng liên quan giữa các chuyển mạch và các trung tâm chun dụng trong mạng GVHD:Võ Trường Sơn 89 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! truyền thơng thơng qua mạng báo hiệu số 7, nó ở trên MTP trong mức 4 cùng với phần người dùng 4.4.7 Quản lý mạng. .. kênh khơng kết hợp GVHD:Võ Trường Sơn 87 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Tổng đài A Chuyển mạch mạng Xử lý Tổng dài B Tín hiệu SF Trung kế Tín hiệu SF SF SF SF SF SF sender Chuyển mạch mạng SF sender Xử lý a)Tiêu chuẩn liên quan báo hiệu kênh Tổng dài B Tổng đài A Trung kế Chuyển mạch mạng Xử lý Chuyển mạch mạng Đầu cuối... lưu lượng Nó cũng liên kết báo hiệu kênh nếu nó truyền chung một mơi trường và đường truyền như là liên kết với kênh lưu lượng Nếu tín hiệu kênh riêng đi theo con đường khác sử dụng mơi trường khác thì nó được gọi là báo hiệu khơng liên kết Xem hình 4 .6 hệ thống báo hiệu số 7 (ITU-T SS7) thường sử dụng kênh riêng nhưng có thể liên kết hoặc khơng liên kết Báo hiệu kênh khơng liên kết còn được gọi là... tập liên kết liên kết trực tiếp giữa 2 điểm, điều này được xem như là chế độ liên kết của báo hiệu Bản tin cũng có thể được định tuyến thơng qua một hoặc nhiểu điểm chuyển tiếp tin nhắn trung gian tại lớp mạng ,được gọi là chế độ báo hiệu khơng liên kết , nó hỗ trợ trường hợp của định tuyến tĩnh được gọi là chế độ tựa liên kết, trong đó định tuyến chỉ thay đổi đáp ứng tới sự việc như là lỗi liên kết. ..!K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! 3700Hz sử dụng ở Bắc Mỹ hoặc 3825Hz dùng cho ITU Tương tự trong mạng số cũng có báo hiệu trong dải và báo hiệu ngồi dải như ở hình 4.5 Hình 4.4 Báo hiệu trong băng và báo hiệu ngồi băng mạng tương tự Hình 4.5 Báo hiệu trong băng và báo hiệu ngồi băng mạng kỹ thuật số Báo hiệu 2 tần số thì được sử dụng... thơng qua việc sử dụng kênh thơng dụng Âm thanh như vậy có thể mơ phỏng theo âm SF (thiết bị giám sát sẽ chuyển kênh trở về trạng thái rỗi) Để tránh khả năng “ nói át ” trong mạch SF mạch trễ thời gian hoặc bộ lọc khe có thể được sử dụng để bỏ qua âm tín hiệu, chẳng hạn bộ lọc có GVHD:Võ Trường Sơn 86 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh. .. chung (CCS) Hình 4 .6 Báo hiệu liên kết và riêng 4.4 .6 Hệ thống báo hiệu số bảy ITU-T( ITU-T SS7) ITU-T đã phát triển để đáp ứng nhu cầu nâng cao báo hiệu của tất cả các mạng kỹ thuật số dựa trên kênh 74kb/s nó có phương thức hoạt động hồn tồn khác với hệ thống báo hiệu thơng thường, tuy nhiên nó phải cung cấp mạch giám sát, báo hiệu địa chỉ , xử lý cuộc gọi và tín hiệu cảnh báo Nó là một mạng dữ liệu dành... thì được dùng cho cung cấp bảo mật cho mạng hơn là cho người dùng 4.4.8 Chức năng điều chỉnh và hoạt động của hệ thống mạng Quản lý mạng được thực hiện trong hệ thống khai thác mạng bao gồm chức năng đặc biệt và chức năng chung người dùng , sau đó được chia thành chức năng cơ sở hạ tầng và chức năng người dùng chung Chức năng cơ sở hạ tầng cung cấp cơ sở liên quan đến máy tính có khả năng xử lý một... tiếp bản tin của lớp mạng được gọi là điểm chuyển giao báo hiệu Có một số các mối quan hệ giữa báo hiệu số 7 và mơ hình tham chiếu OSI/ISO minh hoạ như hình 4.7: Hình 4.7 Mối quan hệ giữa báo hiệu số 7 và mơ hình tham chiếu OSI Có thể thấy rằng hệ thống báo hiệu số 7 có 3 lớp tương úng với lớp 1 đến lớp 3 của mơ hình tham chiếu OSI trong mạng truyền thơng Xử lý ứng dụng trong mạng truyền thơng gọi . án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 76 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực CHƯƠNG 4. LIÊN KẾT MẠNG VỆ TINH VỚI MẠNG TRÁI ĐẤT . của liên kết giữa các mạng riêng với nhau.Từ quan điểm của nối mạng , khơng có sự khác nhau giữa mạng riêng lớn và một vài !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! . 4.2.4. Hệ thống mạng IP Hệ thống mạng IP được phát triển dựa trên giao thức truyền dẫn internet thơng qua các loại kỹ thuật mạng khác nhau bao gồm mạng LAN,WAN ,mạng khơng dây và mạng vệ tinh.